Экспериментально исследована возможность получения нанокристаллической целлюлозы (НКЦ) путем газоразрядной обработки водных суспензий микрокристаллической целлюлозы или фильтровальной бумаги. Для обработки использовали разряд постоянного тока при атмосферном давлении с водным катодом при токе разряда 35 мА и напряжении горения 1500 В. Найдено, что плазмохимическая обработка цел-люлозосодержащего материала в воде без использования других реагентов приводит к выделению НКЦ с относительно большими размерами частиц и небольшим поверхностным зарядом.
В работе рассмотрены вопросы лазерного плазмохимического травления материалов электронной техники на примере разделения пластин алмаза и сапфира на кристаллы. В основе разработанного метода лежит физическое явление – оптический пробой в специально подобранных газовых средах, в которых поджигается плазма и производится плазмохимическое травление материалов подложек (пластин) с образованием летучих продуктов химических реакций и их эвакуацией с помощью вакуумной системы. Работы проводились в диапазоне рабочих давлений 110-3–110-1 Торр. В качестве рабочих сред использовались фторидные системы: (SF6 + O2; CClF3 + O2; F2 и т. д.), чистый кислород (О2) и водород (Н2). Обе системы – фторидная и кислородная «работают» хорошо для алмаза. Водородная система предпочтительна для сапфира.
Представлен обзор экспериментальных результатов по изучению особенностей структуры и эволюции плазменных токовых слоев, которые формируются в трехмерных (3D) магнитных конфигурациях с Xлинией, в присутствии продольной компоненты магнитного поля, направленной вдоль Xлинии. Показано, что в процессе развития плазменного токового слоя происходит усиление продольной компоненты в пределах слоя. Избыточное продольное поле поддерживается токами плазмы, которые протекают в поперечной плоскости по отношению к основному току в слое, в результате структура токов становится трехмерной. При увеличении начального значения продольной компоненты уменьшается степень сжатия в слой, как электрического тока, так и плазмы, что обусловлено изменением баланса давлений в слое при появлении в нем избыточного продольного поля. Деформация плазменных токовых слоев, а именно, появление в 3D магнитных конфигурациях асимметричных и изогнутых слоев, возникает при возбуждении токов Холла и их взаимодействии с продольной компонентой магнитного поля. Показано, что формирование токовых слоев в 3D магнитных конфигурациях с X–линией возможно в достаточно широком, но ограниченном диапазоне начальных условий.
На основе детального анализа и обобщения результатов расчетов энергетического спектра электронов c использованием разных моделей в газовых разрядах в чистом углекислом газе CO2 и в смесях, содержащих СО2, найдена константа скорости диссоциации СО2 электронным ударом в газовом разряде постоянного тока атмосферного давления. Показано, что при значениях приведенного электрического поля от 55 Тд до 100 Тд преобладающим механизмом разложения молекулы СО2 являются столкновения молекул СО2 с электронами. Получено выражение для вычисления константы скорости диссоциации СО2 электронным ударом в зависимости от приведенного электрического поля.
Найдено аналитическое решение уравнения Пуассона для расчета электрического поля на поверхности электрода, погруженного в однородную неизотермическую бесстолкновительную плазму, состоящую из электронов и однозарядных ионов с зарядом e, с температурой электронов Te, при больших значениях отрицательного электрического потенциала , когда параметр |e| / Te >> 1. Установлено, что размер слоя L плазмы с нарушенной квазинейтральностью вблизи высокопотенциального электрода увеличивается по сравнению с радиусом Дебая rD пропорционально параметру [e / 2Te]3/4 , L = rD [e / 2Te]3/4. Показано, что в лабораторной плазме с плотностью в интервале значений 10101013 см3 и температурой электронов от 1 до 10 эВ при больших значениях потенциала и параметра e/Te >> 1 электрическое поле, рассчитанное по полученной формуле E = | L вблизи поверхности погруженного в плазму электрода, от 20 до 200 раз меньше значений полей, рассчитанных по классической формуле E = | rD, полученной при малых потенциала и при значениях параметра e / Te << 1.
Ранее было установлено, что существует взаимосвязь между динамикой плазмы и процессом ускорения электронов в микропинчевом разряде. Авторы предприняли попытку ввести управляемую временную задержку процесса ускорения электронов относительно процесса сжатия плазмы в перетяжке канала тока. С указанной целью для сильноточной вакуумной искры в режиме микропинчевания был использован комбинированный источник тока, состоящий из параллельно включенных конденсаторной батареи и формирующей линии переменной длины. Было обнаружено, что при использовании формирующей линии достаточной протяженности наблюдается поток высокоэнергетичных электронов с энергией порядка 104–105 эВ на частицу, распространяющийся в направлении внешнего электрода независимо от полярности электродов, а продолжительность существования условий для ускорения электронов примерно на два порядка величины превышает продолжительность быстрого радиационного сжатия и процесс ускорения не может быть связан исключительно с ним.
Окончив в далеком 1955 году Московский инженерно- физический институт, автор долгие годы был засекреченным физиком. В книге рассказано о работах, связанных с созданием и испытаниями атомного, лучевого и других видов оружия, на которые переводятся современные армии, а также о своей жизни вне работы и событиях, происходивших в стране.
Более 60 лет автор работал в академии наук, переходя из Института химической физики (ИХФ АН СССР) в Институт физики Земли (ИФЗ) и затем в Институт динамики геосфер (ИДГ). Будучи сотрудником ИХФ АН СССР, измерял воздействие ядерных взрывов (ЯВ) на корабли и другую технику ВМФ. Участвовал в работах на Новоземельском и Семипалатинском атомных полигонах. Был участником боевых учений с применением ядерного оружия. Выполнял отработку приборов при взрывах в воде на полигонах ВМФ. Исследовал действие взрыва в мелких водоемах. На берегу Куйбышевской ГЭС моделировал действе ЯВ на плотины. В Черном море моделировал цунами, создаваемое ЯВ.
Работая в ИФЗ АН, проводил совместные исследования с 12-м ЦНИИ МО, НПО Астрофизика и другими организациями на полигонах МО и Оборонной промышленности, включая космодромы. Принимал участие в разработке импульсных лазеров с накачкой взрывом. Исследовал воздействие удара, плазмы и мощных потоков разных видов излучений на материалы и объекты. Определял критерии лучевого и плазменного поражения двигателей летательных аппаратов типа МИГ.
В ИДГ, где изучались динамические процессы в разных геосферах, от ядра до ионосферы Земли, автор исследовал природные и техногенные катастрофы взрывного типа. Участвовал в активных геофизических экспериментах в ионосфере. Разрабатывал систему мониторинга подводных ЯВ совместно с США. Принимал участие в работах по моделированию импульсного термоядерного синтеза.
Об этих работах и встречах с выдающимися учеными того времени: академиками, лауреатами Нобелевской премии Н.Н. Семеновым, Н.Г. Басовым и А.М. Прохоровым, трижды Героями Ю.Б. Харитоном, К.П. Щелкиным, Героями М.А. Садовским, С.,А. Христиановичем и др., - делится воспоминани
С использованием разряда между электродами из серебра, цинка или меди, погруженными в водную суспензию хитозана и поливинилового спирта, синтезированы полимерные композиты, содержащие наночастицы серебра, оксида цинка (ZnO) или оксида меди (Cu2O). Разряд возбуждали между стержнями диаметром 1 мм при межэлектродном расстоянии 1,5 мм и среднем токе разряда 0,25 А в ячейке с объемом жидкости 100 мл. Скорость эрозии электродов (0,012–0,014 г/мин) определяли их взвешиванием до и после эксперимента. Полученные композиции исследованы методами электронной спектроскопии, рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии. Испытания на лабораторных мышах показали, что полученные нанокомпозиты ускоряют заживление ран: полное заживление с применением композитов с наночастицами Ag или ZnO наблюдалось на 7-е – 10-е сутки, в то время как в контрольной группе – лишь на 13-е сутки.
В монографии «Введение в физику плазмы» сделана попытка в про-
стой и наглядной форме рассказать об удивительных свойствах четвер-
того состояния вещества – плазмы. Рассмотрены некоторые приложения
по применению плазмы в нашей жизни, науке и технике. Приведены
результаты краткого теоретического анализа изменения физических про-
цессов, протекающих в плазме, полученных на основе математического
моделирования различных типов электрических разрядов.
Монография предназначена для студентов, специализирующихся
по направлениям: «Теоретическая физика», «Физика плазмы», «Тепло-
физика и теоретическая теплотехника», а также для подготовки и сдачи
вступительного экзамена по специальности и английскому языку.
Книга может быть полезной широкому кругу научных работников,
инженеров и технологов, желающих познакомиться с таким загадочным
и замечательным явлением нашей жизни, как плазма, а также в качестве
учебного пособия по самообразованию для преподавателей, аспирантов
и студентов гуманитарных и общественных специальностей вузов.