БП_отзыв вед.орг (1097936)
Текст из файла
УТВЕРЖДАЮДиректор Федерального государственногобюджетного учреждения науки Институтобщей физики им. А.М. ПрохороваРоссийской академии наукАкадемик РАН____________________ И.А. Щербаков"" марта 2016 г.ОТЗЫВВедущей организации Федерального государственного бюджетного учреждения наукиИнститут общей физики им.
А.М. Прохорова РАН на работу Шахатова В.А.«Уровневые полуэмпирические столкновительно-излучательные модели для оптическойдиагностикинеравновесныхгазовыхразрядов»,представленнуювкачестведиссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук поспециальности 01.04.08 – физика плазмыПрименение газовых разрядов для решения фундаментальных и прикладных задач внеравновесной плазмохимии обуславливает развитие математических моделей и оптическихметодов диагностики низкотемпературной плазмы. В настоящее время, с прогрессом,достигнутым в разработке активных методов диагностики плазмы с использованием лазеров(методылазерно-индуцированнойфлюоресценции,спектроскопиикогерентногоантистоксова рассеяния света, абсорбционной лазерной спектроскопии и т.д.), существенновырос интерес к построению уровневых столкновительно-излучательных моделей газовыхразрядов в нульмерном приближении для интерпретации и обработки спектральныхизмерений.
Методы лазерной спектроскопии, во-первых, позволяют исследовать кинетикучастиц (молекул, атомов и их ионов) в основном и возбужденных состояниях с детализациейпо квантовым уровням с удовлетворительным временным и пространственным разрешением.Во - вторых, по мере углубления знаний о физико-химических процессах в плазме, всеочевидней становятся недостатки упрощенных уровневых моделей (например, корональногоприближения), которые, в сочетании с классическими пассивными методами эмиссионной иабсорбционной спектроскопии, до сих пор широко применяются для диагностики плазмы без1должного обоснования.
Многими авторами, при применении подобных моделей, отмечаютсятрудности теоретического воспроизведения результатов спектральных измерений. Этосвидетельствует о том, что механизмы физико-химических процессов, обуславливающиеобразование и гибель частиц на квантовых уровнях в пределах одного электронногосостояния, выбранного для диагностики параметров плазмы, могут быть намного сложнее,чем представленные в корональном приближении и являются не до конца изученными. Онимогут различаться при переходе от одного уровня к другому в пределах отдельногоэлектронного состояния и изменяться в процессе временной эволюции параметров плазмы. В- третьих, уровневые столкновительно - излучательные модели плазмы в нульмерномприближении являются неизбежным этапом в построении согласованных физических иматематических моделей газовых разрядов более высокой размерности.
Они являютсядальнейшим развитием уровневых упрощенных моделей, а также столкновительноизлучательных моделей газовых разрядов в нульмерном приближении, в которыхнеравновесныестолкновительно-излучательныепроцессыописываютсявтерминахсуммарных концентраций частиц по электронным состояниям без разрешения по квантовымуровням. Последнее ограничивает применение моделей для интерпретации и обработкирезультатов спектральных измерений. Развитие уровневых столкновительно-излучательныхмоделей газовых разрядов имеет принципиальное значение, как с точки зренияфундаментальных основ теории неравновесной плазмохимии, так и с точки зрения еёпрактическогоиспользования.Оноявляетсянеобходимымэтапомпереходаотэмпирического метода проб и ошибок к модельным методам оптимизации неравновесныхплазмохимических процессов.
Суммируя вышесказанное, можно заключить, что, внастоящее время, выбранная тема диссертации, посвященной развитию уровневыхстолкновительно-излучательных моделей для оптической диагностики газовых разрядов,является актуальной.Судя по автореферату и содержанию диссертации, цель диссертационной работыШахатова Вячеслава Анатольевича состоит в построении уровневых полуэмпирическихстолкновительно-излучательныхнизкотемпературнойплазмымоделейвнульмерномазотной,водороднойприближениииихититановойприменениюдляисследований разрядов постоянного тока, ВЧ и СВЧ разрядов, импульсного тлеющегоразряда и лазерно - индуцированной плазмы, которые широко используются вплазмохимических технологиях.Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка цитируемойлитературы, содержащего 2024 наименований. Объем работы - 593 страницы, 261 рисунок и227 таблиц. В заключение каждой главы сформулированы основные результаты.
Структура исодержание работы отражает поэтапное решение задач, позволяющее достичь поставленнойв диссертации цели.Во введении автором обоснована актуальность темы исследований, сформулированацель работы, перечислены задачи, решенные в диссертации, и представлена структурадиссертации.В каждой из глав диссертации проводятся описание исследований, позволяющихполучить новые результаты.Первая глава диссертации посвящена развитию экспериментальных и теоретическихметодовисследованийпоступательнойтемпературы,функцийраспределенияповращательным и колебательным уровням молекулы азота в основном состоянии в азотнойнизкотемпературной плазме. Проведен обзор литературных данных по исследованиямкинетики электронов и колебательно-возбужденных молекул азота в основном состоянии вгазовых разрядах.
Разработаны составляющие уровневой модели - вычислительные модулидля самосогласованного определения функции распределения электронов по энергии иконцентраций частиц в возбужденных состояниях, расчетов и обработки спектров КАРС,программные модули для баз данных столкновительно - излучательных характеристикпроцессов и макро - и микро - параметров плазмы.
Выполнены теоретические исследованиякинетики колебательно-возбужденных молекул азота в основном состоянии и динамикинагрева газа в импульсном тлеющем разряде и разрядах постоянного тока в азоте.Результаты расчетов сравниваются с большим массивом экспериментальных данных,полученных в диссертации и другими авторами.Весьма существенным аспектом диссертационной работы является явный учетпостроенных уровневых сечений неупругих столкновений электронов с возбужденнымичастицами плазмы при решении кинетического уравнения для функции распределенияэлектронов по энергии.
Это позволяет улучшить согласие между расчетом и измерениямифункции распределения электронов по энергиям в газовых разрядах. Внимания заслуживаютрезультаты определения коэффициентов скорости ассоциативной ионизации с участиематомов азота в метастабильных состояниях и уровневых коэффициентов колебательноколебательного энергообмена между молекулами азота в послесвечении импульсноготлеющего разряда. Приведено объяснение разброса рассчитанных и измеренных значенийуровневых коэффициентов скоростей колебательно-колебательного энергообмена междумолекулами азота, доступных в литературе.3Методами спектроскопии когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС),оптическойинтерферометриииэмиссионнойспектроскопииисследованастепеньпоступательно - колебательной неравновесности в тлеющем и контрагированном разрядахпостоянного тока, в ВЧ разряде и импульсном тлеющем разряде в азоте.Несомненный интерес вызывает предложенный соискателем полуэмпирическийподход, упрощающий описание теплопроводности, процессов гетерогенной дезактивациивнутренней энергии возбужденных частиц на поверхности реактора, обладающегоаксиальной или сферической симметрией.
Подход является дальнейшим развитием методравнодоступнойповерхноститеплопроводности,интерферометриидиффузииииосновываетсяиэмиссионнойнарезультатовсочетанииизмеренийспектроскопиирезультатовметодамипространственныхтеорииоптическойраспределенийконцентраций электронов, частиц и поступательной температуры по сечению разрядныхкамер, выполненных в диссертации и другими авторами.Особый практический интерес вызывает предложенный автором метод обработкиспектров КАРС, записанных широкополосным способом, в случае заметного отклоненияфункции распределения по колебательным уровням молекул азота от распределенийБольцмана и Тринора. С помощью данного подхода получены новые сведения о степенипоступательно-колебательной неравновесности в безэлектродном ВЧ - разряде индуктивноемкостного типа.Втораяглавапосвященаразвитиюоднойизсоставляющихуровневойполуэмпирической столкновительно-излучательнй модели азотной низкотемпературнойплазмы - вычислительного модуля для обработки и модели расчета эмиссионных спектровгазовых разрядов.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.