Диссертация (1097947)
Текст из файла
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Трудового КрасногоЗнамени Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева Российской академиинаукНа правах рукописиШахатов Вячеслав АнатольевичУровневые полуэмпирические столкновительно-излучательные модели в оптическойдиагностике неравновесных газовых разрядов01.04.08 - Физика плазмыДиссертация на соискание ученой степенидоктора физико-математических наукМосква – 20152ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………………6Глава 1.
Методы оптической диагностика и согласованные физическая и математическаямодели НТП для исследований колебательно-поступательной неравновесности газовыхразрядов в азоте……………………………………………………………………………………...151.1. Иследования функций распределения по вращательным и колебательным уровняммолекулы азота в основном состоянии методами спектроскопии КАРС в ВЧ разрядах, втлеющем и контрагированном разрядах постоянного тока ……………………………………….211.1.1. Основы теории и методические аспекты спектроскопии КАРС……………………211.1.2. Исследования методами спектроскопии КАРС функций распределения поколебательным и вращательным уровням молекулы азота в основном состоянии в газовыхразрядах………………………………………………………………………………………………..261.1.3.
Спектроскопия КАРС ВЧ разряда индуктивно - емкостного типа в азоте…………331.1.4. Исследование методом спектроскопии КАРС функции распределения повращательным и колебательным уровням молекулы азота в основном электронном состоянии втлеющем и контрагированном разрядах постоянного тока в азоте……………………………….411.2. Оптическая визуализация и интерферометрия положительного столба импульсного,тлеющего и контрагированного разрядов в азоте…………………………………………………..521.3. Согласованные физическая и математическая модели описания функции распределенияэлектронов по энергиям, уровневой колебательной кинетики молекул азота в основномсостоянии и нагрева газа в нульмерном приближении в азотной слабоионизованной плазме…581.3.1. Функция распределения электронов по энергиям для оптической диагностикиазотной низкотемпературной плазмы……………………………………………………………....921.3.2 Гомогенные и гетерогенные физико-химические процессы………………………..1041.3.3.
Механизмы нагрева молекулярного азота в низкотемпературной плазме………..1201.4. Тлеющий и контрагированный разряды постоянного тока в азоте: ФРЭЭ, динамика нагревагаза и ФРКУ молекулы азота в основном электронном состоянии X 1g ……………………….1281.4.1. Функция распределения электронов по энергии в положительном столбе тлеющегоразряда постоянного тока в азоте…………………………………………………………………..1301.4.2. Нагрев газа и функция распределения по колебательным уровням молекулы азота восновном электронном состоянии в разряде постоянного тока………………………………….1321.4.3.
Кинетика возбуждения и релаксации электронных состояний молекул азота вимпульсном тлеющем разряде и послесвечении………………………………………………….13731.5. Выводы к главе 1……………………………………………………………………………….142Глава 2. Эмиссионная спектроскопия распределений энергии по внешним и внутреннимстепеням свободы частиц в газовых разрядах…………………………………………………1492.1.Программныймодульдляобработкиимоделированияспектровиспусканияазотосодержащей пространственно-неоднородной низкотемпературной плазмы……………...1542.2.
Эмиссионная спектроскопия разрядов постоянного тока, СВЧ и ВЧ разрядов в азоте…...1692.2.1. Безэлектродный ВЧ разряд индуктивно-емкостного типа: функции распределенияпо электронно-колебательно-вращательным уровням молекулы азота в возбужденномсостоянии C 3 u ……………………………………………………………………………………..1722.2.2.Разрядпостоянноготока:спектральныйсоставизлученияифункциираспределения по электронно-колебательно-вращательным уровням молекулы азота вэлектронно-возбужденных состояниях…………………………………………………………….1752.2.3.РезонаторныйСВЧразряд:спектральныйсоставизлучения,функциираспределения по электронно-колебательно-вращательным уровням молекулы и иона азота вэлектронно-возбужденных состояниях…………………………………………………………….1822.2.4. Электродный СВЧ разряд: спектральный состав излучения, пространственнаяструктура, распределение энергии по внутренним степеням свободы молекулы азота………..1872.3.
Исследование методами эмиссионной спектроскопии влияния состава смеси гелия с азотомна характеристики тлеющего разряда постоянного тока и СВЧ разряда………………………..2002.3.1. Спектральный состав излучения……………………………………………………..2112.3.2. Функции распределения по электронно - колебательно - вращательным уровняммолекулы азота в возбужденных состояниях……………………………………………………...2232.3.3. Функции распределения по электронно - колебательным уровням молекулы азота ввозбужденных состояниях…………………………………………………………………………..2262.4. Эмиссионная спектроскопия электрического пробоя в жидком азоте и коронного разряда вгазообразном и жидком гелии………………………………………………………………………2282.4.1.
Отрицательный коронный разряд в газообразном гелии…………………………..2292.4.2. Электрический пробой в жидком азоте……………………………………………...2352.5. Исследование функций распределения молекулы и иона молекулы азота по колебательными вращательным уровням в ТРПТ и СВЧ разряде в смеси азота и водорода методомэмиссионной спектроскопии……………………………………………………………………….2382.6.
Выводы к главе 2……………………………………………………………………………….253Глава 3. Столкновительно-излучательная модель кинетики частиц в электронновозбужденных состояниях для диагностики концентрации электронов, напряженности4электрического поля и степени колебательно-поступательной неравновесности в газовыхразрядах……………………………………………………………………………………………..2613.1.
Функции распределения по колебательным уровням молекул азота в электронно возбужденных состояниях A3u , B3 g и C 3u в газовых разрядах в азоте…………………....2653.2. Развитие экспериментально-расчетных методик для диагностики концентрации электронов,напряженности электрического поля и степени колебательно - поступательной неравновесностив газовых разрядах в азоте………………………………………………………………………….2803.2.1. СВЧ разряд в открытом прямоугольном волноводе………………………………..2813.2.2. СВЧ разряд в прямоугольном резонаторе…………………………………………..2843.2.3. Электродный СВЧ разряд…………………………………………………………….2863.3. Выводы к главе 3………………………………………………………………………………..290Глава 4.
Кинетика возбужденных частиц в водородной низкотемпературной плазме:эксперимент и численное моделирование………………………………………………………2954.1. Исследования функции распределения по колебательным и вращательным уровняммолекулы водорода в основном электронном состоянии методами спектроскопии КАРС в ВЧразрядах в водороде…………………………………………………………………………………2994.1.1. ВЧ разряды емкостного и индуктивно-емкостного типов.
Методики измерений..3024.1.2. ФРКУ и ФРВУ молекулы водорода в основном состоянии в ВЧ разрядахиндуктивного и емкостного типа в водороде……………………………………………………...3044.2. Спектральные исследования плазмы, созданной дипольным источником в водороде принизких давлениях……………………………………………………………………………………3184.2.1. Электронные состояния молекулы и атома водорода……………………………...3194.2.2. Исследования спектрального состава излучения, определение поступательнойтемпературы, ФРВУ и ФРКУ молекулы водорода в электронно-возбужденном состоянии d 3 uв плазме, созданной дипольным источником в водороде при низких давлениях………………3274.3. Исследование кинетики возбужденных частиц методами численного моделирования вгазовых разрядах в водороде………………………………………………………………………..3414.3.1. Сечения столкновений электронов с молекулами и атомами водорода…………..3624.3.2. ФРЭЭ в водородной НТП в постоянном электрическом поле……………………..3914.3.3. Исследование методами численного моделирования кинетики возбужденныхчастиц в водородной НТП…………………………………………………………………………..3974.4.
Выводы к главе 4………………………………………………………………………………..4215Глава 5. Кинетика титаносодержащей лазерно-индуцированной плазмы, осаждениепленок оксида титана и образование наночастиц в плазме: численное моделирование иэксперимент…………………………………………………………………………………………4235.1. Эмиссионная спектроскопия и моделирование кинетики титаносодержащей плазмы.Осаждение пленок оксида титана методами PLD и PA-PLD……………………………………..4245.2. Свойства тонких пленок оксида титана, полученных методами PLD и PA-PLD…………..4405.3. Образование наночастиц кремния в ВЧ разряде……………………………………………...4455.4. Выводы к главе 5………………………………………………………………………………..452Заключение. Основные результаты диссертации и положения, выносимые на защиту...454Список литературы……………………………………………………………………………….4586ВВЕДЕНИЕНизкотемпературная плазма (НТП) характеризуется пространственной неоднородностьюраспределения параметров [1–112] и протеканием многочисленных неравновесных процессов сучастием возбужденных частиц (электронов, молекул, атомов, ионов и т.д.) [113–219].
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.