БП_отзыв оппонента Акишева (Уровневые полуэмпирические столкновительно - излучательные модели в оптической диагностике неравновесных газовых разрядов), страница 2

Достоверность теоретических результатовисследований, полученных автором, подтверждается их сравнением с большимнабором экспериментальных данных, полученных в диссертации и другими авторами.Достоверность экспериментальных результатов подтверждается тем, что ониполучены независимыми методами на различных установках и подтверждается ихсравнением с многочисленными результатами расчетов и измерений, выполненных вдиссертации и другими авторами.Результаты исследования представлены в более 36 реферируемых зарубежныхи отечественных журналах из списка ВАК.Все полученные автором диссертации основные результаты являютсяпринципиально новыми и состоят в следующем.1.Разработана уровневая полуэмпирическая столкновительно-излучательнаямодель газовых разрядов при низких давлениях в азоте, описывающая кинетикуфункции распределения электронов по энергии, функций распределений поколебательным уровням нейтральных и ионизованных молекул азота в основном ивозбужденных состояниях.2.Простроены модели расчета и обработки спектров испускания и КАРС,записанных с использованием спектральных приборов со средней дисперсией, вкоторых не требуется использовать предварительные предположения о характерераспределения заселенностей по энергетическим уровням частиц.3.Методами спектроскопии КАРС исследованы функции распределения повращательным и колебательным уровням молекул азота и водорода в основномсостоянии в безэлектродном ВЧ разряде индуктивно-емкостного типа.

Получены новыеэкспериментальные данные о степени поступательно-колебательной неравновесности вВЧ разрядах.4.С помощью экспериментально-расчетных методик, развитых в диссертации,получены новые сведения распределение энергии по внешним и внутренним степенямсвободы возбужденных частиц, концентрация электронов, напряженностьэлектрического поля, в СВЧ разрядах, возбуждаемых вблизи электрода-антенны и впрямоугольном волноводе и резонаторе в азоте.5.Теоретическое описание колебательной кинетики молекул водородавыполнено с явным учетом в кинетической схеме процессов с участием молекулыводорода в возбужденных синглетных электронных состояниях, представляющихинтерес для эмиссионной спектроскопии водородной низкотемпературной плазмы;6.Предложен новый метод выращивания тонких оптических пленок из оксидовтитана посредством испарения материала мишени под действием лазерного излученияв ВЧ разряде в кислороде, позволяющий: уменьшить содержание в пленках частиц;уменьшить степень их нестехиометрии; увеличить скорость осаждения пленок,показатель преломления и коэффициент пропускания.7.Исследовано образование наночастиц кремния в ВЧ разряде емкостного типа всмесях тетрафторида кремния с водородом.Теоретическая значимость работы состоит в разработке уровневыхполуэмпирических столкновительно-излучательных моделей для оптическойдиагностики азотной, водородной и титановой низкотемпературной плазмы.

Базыданных, которые являются составляющими моделей, позволяют определить источникипогрешностей экспериментальных данных и оценить их влияние на результатычисленного моделирования неравновесной плазмохимии. Автором показано, чтомодели воспроизводят большой набор экспериментальных данных. Кроме того, имустановлено, что состав и количество столкновительно-излучательных процессов,определяющих кинетику колебательных уровней молекул в возбужденных излучающихсостояниях, зависит от времени пребывания газа в газовых разрядах и послесвечении.Сочетание уровневых столкновительно - излучательных моделей плазмы соспектральными и зондовыми методами повышает надежность и расширяетвозможности в определении параметров плазмы, позволяет получать сведения опараметрах газовых разрядов, недостижимые экспериментальными и теоретическимиметодами в отдельности. Разработанные в диссертации методики позволяютобосновать выбор молекулярных полос и атомных линий для диагностики плазмы иинтерпретировать механизмы физико-химических процессов, обуславливающихспектральных состав излучения газовых разрядов.Практическая значимость работы состоит в возможности применениясозданного комплекса экспериментальной аппаратуры и уровневых полуэмпирическихстолкновительно - излучательных моделей низкотемпературной плазмы в решениифундаментальных и прикладных задач в физике газовых разрядов.

Так, авторомпредложен новый подход для моделирования и обработки спектров КАРС и испусканиянеравновесной плазмы, записанных широкополосным способом с применениемспектральных приборов со средней дисперсией. Кроме того, автором указаныограничения по применимости ряда спектральных диагностик.

Например, показано, чтопервая и вторая положительные системы молекулы и первая отрицательная системаиона молекулы азота могут быть использованы для диагностики поступательнойтемпературы в разрядах постоянного тока и СВЧ разрядах в азоте, в смесях азота сводородом и с гелием, в которых процентное содержание гелия не превышает 95%, настадии электрического пробоя в жидком азоте в системе электродов острие - плоскость.В области ионизации отрицательного коронного разряда, в положительном столбетлеющего разряда постоянного тока в смесях азота с гелием, в которых процентноесодержание гелия превышает 95%, первая отрицательная системы иона молекулы азотане может быть использована для диагностики поступательной температуры.

Такжекорональное приближение не применимо для обработки спектральных измерений,выполненных в СВЧ разряде, возбуждаемого в резонаторе и в сферической областиСВЧ разряда, возбуждаемого вблизи электрода - антенны. Оно справедливо дляобработки спектральных данных в СВЧ разряде в прямоугольном волноводе иприэлектродной области СВЧ разряде, возбуждаемого вблизи электрода - антенны.Конкретные рекомендации по использованию результатов и выводов работы.Разработанные экспериментально-расчетные методики, результаты и выводыработы могут быть использованы: в изучении оптических свойств газовых разрядов вразличных газах, жидких углеводородов и азота; в исследованиях физико-химическихпроцессов в коронном разряде в жидком и газообразном гелии; для решения задачплазменной аэродинамики; для оптимизации и разработки плазмохимическихтехнологий, применяемых в медицине, для выращивания пленок из оксидов титана икремния и т.д..Оценка содержания и завершенности диссертации.Представленная работа, судя по автореферату и тексту диссертации, являетсязавершенным исследованием.

Автореферат отражает содержание диссертации ипозволяет составить достаточно полное представление о ней. Диссертацияпредставляет собой специально подготовленную рукопись, содержит совокупностьновых научных результатов, имеет внутреннее единство.Достоинства и недостатки в содержании и оформлении диссертации.Оформление диссертации отвечает требованиям ВАК Министерстваобразования и науки Российской Федерации. Все результаты диссертации полученыавтором лично или при его определяющем участии (п.10 «Положения»).К недостаткам работы можно отнести следующие замечания.1.

При определении колебательной температуры молекулы водорода в основномэлектронном состоянии по спектрам испускания водородной плазмы в условияхэлектронно-циклотронного резонанса автором диссертации отмечается, чтоиспользование факторов Франка - Кондона из работы [Fantz U., Wunderlich D. Franck Condon Factors, Transition Probabilities and Radiative Lifetimes for Hydrogen Moleculesand their Isotopomeres. INDC (NDS)-457 report, 2004. (http://www-amdis.iaea.org)]приводит к высоким температурам (стр.341). Эти значения выпадают из интервалаколебательных температур измеренных методами, основанных на комбинационномрассеянии света в газовых разрядах (табл.11, стр.297).

В диссертации делается вывод обошибочности этих значений. Автором не учитывается возможность, что высокиетемпературы могут быть обусловлены влиянием вторичных процессов на кинетикуизлучающего триплетного состояния молекулы водорода. Поэтому полученные вдиссертации значения факторов Франка-Кондона требуют уточнения.2. В диссертации приводится объяснение высоких значений коэффициентовскоростей колебательно-колебательного обмена энергией между молекулами азота приобработке спектров КАРС, записанных в послесвечении импульсного разряда (стр.134).Объяснение состоит в том, что в модели [Валянский С.И., Верещагин К.А., Вернке В.,Волков А.Ю., Пашинин П.П., Смирнов В.

В, Фабелинский В.И., Чаповский П.Л.Исследование кинетики колебательной и вращательной функций распределения азота,возбужденного импульсным разрядом // Квантовая электроника. 1984. Т. 11. № 9. C.1836.] для интерпретации и обработки экспериментальных данных не учитываютсяпроцессы столкновений второго рода электронов с колебательно-возбужденнымимолекулами азота. В экспериментах с бигармонической накачкой молекулярного азота[Валянский С.И., Верещагин К.А., Волков Ю.А.

и др. Измерение константы скоростиVV- обмена в азоте при бигармоническом возбуждении // Квантовая электроника. 1984.Т. 11. № 9. C. 1833.] также получены высокие значения коэффициентов скоростейколебательно-колебательного обмена, соизмеримые с результатами их определения впослесвечении. Для интерпретации данных результатов, из-за отсутствия электронов,не требуется привлечение столкновений второго рода электронов с возбужденнымимолекулами азота. Поэтому полученные в диссертации значения коэффициентовскоростей колебательно-колебательного обмена для молекулы азота требуютуточнения.3.

В диссертации приводятся экспериментальные результаты, полученныеметодами спектроскопии когерентного антистоксова рассеяния света в ВЧ разряде итлеющем разряде постоянного тока в азоте при низких давлениях. Хорошо известно,что существенным недостатком, ограничивающим применение подобных методов,является эффект насыщения в спектрах, который особенно выражен как раз при низкихдавлениях. Автором не обсуждается влияние эффекта насыщения в спектрах КАРС нарезультаты измерений.Высказанные критические замечания не изменяют основных научныхположений и результатов диссертации, не снижают их научной и практическойзначимости и не оказывают влияния на положительную оценку диссертационнойработы В.А. Шахатова.Соответствие диссертации и автореферата требованиям «Положения о порядкеприсуждения ученых степеней»Диссертация Шахатова Вячеслава Анатольевича «Уровневые полуэмпирическиестолкновительно-излучательные модели для оптической диагностики неравновесныхгазовых разрядов» является научно-квалификационной работой высокого уровня, вкоторой на основании выполненных автором исследований разработаны теоретическиеположения, совокупность которых можно квалифицировать как научное достижение,что соответствует требованиям п.