БП_отзыв оппонента Кудреватовой (Природа распространения фронта ионизации на начальных стадиях искрового разряда в инертных газах высокого давления при наличии сильного магнитного поля)

ОТЗЫВофициального оппонента, доктора физико-математических наук,старшего научного сотрудника, главного научного сотрудникаГосударственного научного центра Российской ФедерацииФГУП “Всероссийский электротехнический институт имени В.И.Ленина”О.В.Кудреватовойна диссертационную работу Аль-Харети Фаваз Мохаммед Али“ПРИРОДА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ФРОНТА ИОНИЗАЦИИ НА НАЧАЛЬНЫХСТАДИЯХ ИСКРОВОГО РАЗРЯДА В ИНЕРТНЫХ ГАЗАХ ВЫСОКОГОДАВЛЕНИЯ ПРИ НАЛИЧИИ СИЛЬНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ”,представленную на соисканиеученой степени кандидата физико-математических наукпо специальности 01.04.08.

– Физика плазмыК настоящему времени возрос интерес к экспериментальному итеоретическому исследованию разрядов в газах высокого давления, которыйобусловлен их широким использованием в технологических установкахсильноточной электроники, плазмохимии, энергетики и т.д. Наложениесильного магнитного поля приводит к заметной пространственнойанизотропии свойств газоразрядной плазмы на каждой стадии развитияразряда.

Поскольку имеет место тенденция к увеличению мощноститехнических устройств различного назначения и одновременно задачаэнергосбережения и электробезопасности, то экспериментальные итеоретические исследования воздействия сильных электрических имагнитных полей на процессы формирования ионизованной области вовремени являются своевременными и важными. Особую актуальностьприобретают подобные исследования в мало изученной начальной стадииразвития электронной лавины и перехода её в стример, которая определяетявления искрового и каналово-дугового пробоя.Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав с выводамипо каждой из глав, заключения и библиографического списка, содержащего128 источников, из которых в 20 соискатель является соавтором.Диссертация содержит 158 страниц машинописного текста, 54 рисунка и 12таблиц, из них 128 страниц являются основным её текстом с рисунками итаблицами, включая список литературы.Во введении сформулированы актуальность проблемы, цель и задачиисследования, научная новизна и практическая значимость работы, а такжеосновные положения, выносимые на защиту.В первой главе представлен обзор ставших классическимипредставлений об экспоненциальном росте ионизации газа, что служитосновой стадии формирования лавины электронов конечного размера.

Сучётом фотоионизации и фоторекомбинацииэта стадия определяет“перемещение” электронной лавины как целого по разрядному промежуткувплоть до его перекрытия. При этом становится возможным преобразованиесостояния электронной лавины в плазменное (квазинейтральное), котороезатем переходит в состояние плазменного стримера. Из сравнения расчётоввремён, составляющих время пространственно-временного развития лавины,с данными экспериментального исследования пространственно-временнойкартины формирования и развития разряда следует, что время образованияпроводящего канала может быть на порядок меньше времени формированиялавины критических размеров, точнее, времени формирования условийпробоя. Наложение продольного магнитного поля на область разрядакачественно не меняет схематическую картину формирования ионизованнойобласти в разрядном промежутке, но меняет количественные характеристикиеё состояний.

Проведенный достаточно подробный анализ зависимостиколичественных характеристик от напряжённости внешнего магнитного поляпоказал, что в настоящее время имеется область сильного магнитного поля,где эти зависимости недостаточно изучены, чтобы их можно былоиспользовать при разработке мощных плазмотронов и других установоктехнологического назначения.Во второй главе сформулированы многоаспектные требования кэкспериментальной установке и методикам измерений.

Была разработанаэкспериментальная установка, удовлетворяющая этим требованиям, и длянеё были изготовлены две разрядные камеры: одна для исследованияразличных стадий импульсных разрядов в однородных электрических полях,другая – для изучения формирования и перемещения ионизованной областиво внешнем продольном магнитном поле.

Было проведено комплексноеисследование работоспособности установки и анализ погрешностейизмерений.Третья глава посвящена экспериментальному исследованию начальнойстадии формирования пробоя в газе при атмосферном и более высокомдавлении. Процесс ионизации проводился в однородном электрическом полекак в отсутствии внешнего магнитного поля, так и при наложениипродольного магнитного поля напряжённостью от 0 до 250 кЭ.

Именно втретьей главе представлен основной результат диссертационной работы –экспериментальное исследование и сравнительный анализ зависимостейвремён формирования и энергетических характеристик пробоя в Ar, He отнапряжённостипродольногомагнитногополя.Экспериментальноустановлено, что с ростом давления и напряжённостей электрического имагнитного полей (причём, величина последнего выше критическогозначения), времена перехода лавин в плазменный стример уменьшаются.Показано, что значительное изменение проводимости разрядного каналасвязано с зависимостью тока и напряжения на разрядном промежутке отпараметров внешней электротехнической цепи (индуктивности и заряднойёмкости). В предположении о том, что на каждой стадии ионизации успеваетустановиться локальное термодинамическое равновесие, было найдено времяустановления единой температуры для электронов и ионов плазмы ~ 10 -8сек.Результаты эксперимента указывают на то, что электронная лавинапереходит в плазменное состояние до образования стримера, и её радиусзначительно больше радиуса Дебая.В четвёртой главе на основе анализа результатов оптическихизмерений представлена обобщённая модель формирования ионизованнойобласти и её перемещения, в которой сочетаются характерные чертытаунсендовского и стримерного механизмов пробоя газа.

Эта модельсоответствует схеме развития разряда, где введенопредставление овозникновении плазменных состояний лавины и стримера,котораярассматривалась во введении.В заключении сформулированы основные научные результаты ивыводы. Их достоверность обеспечивается допустимой погрешностьюизмерений на специально разработанной экспериментальной установке,параметры которой выбраны на основании оценок, представленных вовторой главе. Здесь, в заключении, отмечены результаты, полученныевпервые.

Таким образом, цели и задачи, поставленные в работе, выполнены вполном объёме.Диссертационная работа Аль-Харети Фаваз Мохаммед Али “Природараспространения фронта ионизации на начальных стадиях разряда винертных газах высокого давления при наличии сильного магнитного поля”,представляет собой законченную научно-квалификационную работу.Библиографический список научно-технической литературы достаточен,обращение к нему обоснованно. Автореферат соответствует содержаниюдиссертации, поскольку в целом отражает результаты и выводы диссертации,основные положения, выносимые на защиту, их новизну и практическуюзначимость. Судя по автореферату, основные материалы диссертацииопубликованы в 27 научных работах, из которых 6 в журналах,рекомендованных ВАК МОИН РФ, 15 в сборниках трудов Всероссийскихконференций, 5 всборниках трудов Международных конференций.Публикации в достаточной мере отражают основные научные результатысоискателя.

Оформление диссертации и автореферата соответствуют всемтребованиям “Положения о порядке присуждения ученых степеней” ВАКМОИН РФ.К замечаниям по диссертационной работе следует отнестинедостаточную инженерно-технологическую проработку предложенияуправлять динамикой развития волн ионизации в разрядном промежутке,используя зависимость параметров ионизованной области, в том числеэнерговклада, от напряжённости продольного магнитного поля.

С точкизрения теории цепей ионизованная область является элементом(динамической распределённой нагрузкой) RC-цепи, поставленной всоответствие комплексу разрядного промежутка и источника питания.Однако в диссертации отсутствует чёткое указание на существованиерезонансных свойств, присущих эквивалентной схеме. Известно, чтопараметры ионизованной области, в частности, концентрации возбуждённыхи заряженных частиц, изменяются при резонансном преобразовании энергииисточника питания в её энергию. В свою очередь может изменитьсяпроизводительностьплазмохимическойустановкитехнологическогоназначения нового типа и даже стабильность режима её работы.Кроме того, следует отметить, что личный вклад соискателя в решениепоставленных задач не конкретизирован, не выделен в используемомматериале из значительного количества публикаций.Отмеченные замечания не снижают научной и практическойзначимости диссертационной работы и не влияют на её положительнуюоценку.

Это позволяет сделать заключение о том, что диссертационнаяработа Аль-Харети Фаваз Мохаммед Али “Природа распространения фронтаионизации на начальных стадиях разряда в инертных газах высокогодавления при наличии сильного магнитного поля” удовлетворяет всемтребованиям и критериям “Положения о порядке присуждения ученыхстепеней” ВАК МОИН РФ, а её автор Аль-Харети Фаваз Мохаммед Алинесомненно заслуживает присуждения учёной степени кандидата физикоматематических наук по специальности − 01.04.08.− физика плазмы.Главный научный сотрудникВсероссийского электротехническогоинститута имени В.И.Ленина,(Москва, Красноказарменная ул., 12)доктор физико-математических наук,старший научный сотрудник,моб.тел.: 8-916-194-38-13,эл.почта: ovk1937@mail.ru,(Москва, Ореховый пр., 15, кв.121,дом.тел.: 8-495-395-46-66)Кудреватова О.В.Подпись руки главного научного сотрудника ФГУП ВЭИ имени В.И.Ленина, докторафизико-математических наук О.В.Кудреватовой заверяюПервый зам.ген.директораВсероссийского электротехническогоинститута имени В.И.Ленина,к.э.н.,И.Е.Кудрявцев.