Группа исследования неравновесной атомно-молекулярной плазмы.
|
Что мы изучаем?
|
В область научных интересов группы входит экспериментальное исследование свойств стационарной и нестационарной газоразрядной плазмы в инертных и молекулярных газах и в их смесях. Основная цель этих исследований – получение информации об элементаных процессах, протекающих в такой плазме, и определяющих ее характеристики. Эта информация может быть как качественного характера (например, выяснение основного механизма ионизации или возбуждения данного электронного состояни), так и количественного – определение вероятностей или констант скорости. Такаго рода информация необходима для понимания работы всех плазменных устройств (лазеров, источников света, плазмохимических реакторов и др.) и для создания теории («построения теоретических моделей») таких систем.
|
Как мы изучаем?
|
В эксперименте применяются в основном оптические методы исследований – излучения и поглощения, а также зондовые методы. Оптические методы позволяют измерить концентрацию возбужденных атомов и молекул, зондовые – параметры электронной компоненты (концентрацию электронов и функцию распределения электронов по энергиям), а также напряженность электрического поля в плазме.
|
Измерения ведутся в условиях стационарной или нестационарной плазмы. В последнем случае изучается начальная стадия разрядного импульса или, наоборот, плазма после окончания импульса, на стадии ее распада («послесвечения»), и исследуются временные зависимости измеряемых величин. Максимальное разрешение при этом составляет 1 мкс. Измерение оптических сигналов прозводится в счетном режиме («метод счета фотонов»). Для этого применяется реверсивный счетчик импульсов, разработанный сотрудниками кафедры оптики доцентом Г.В.Жувикиным и професссором В.А.Ивановым. Счетчик работает под управлением персонального компьютера и результаты измерений поступают на него же. Аналогичным образом организованы зондовые измерения. Программное обеспечение разработано бывшим студентом А.С.Евдокимено и м.н.с. А.Мещановым.
|
|
Обработка экспериментальных данных ведется с помощью таких известных прикладных программ, как Origin и MathCad. Расчеты высокого уровня сложности, требующие участия специалистов (напр., численный расчет ФРЭЭ или колебательной кинетики молекул) проводятся нашими коллегами – теоретиками из Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ, группа проф. А.П.Напартовича) в рамках совместных работ. Результатом такой работы стало, в частности, обнаружение нового явления – бистабильности характеристик молекулярной плазмы и скачкообразного «отрыва» электронной температуры от колебательной в распадающейся плазме. Еще одно явление, также впервые обнаруженное нашей группой – возникновение так называемой «темной фазы» развития положительного столба тлеющего разряда.
|
|
Совместно с с.н.с. кафедры ФТТ В.Н.Богдановым и с коллегами из Объединенного института ядерных исследований (Дубна) мы изучаем так называемую одно-пузырьковую сонолюминесценцию (SBSL). Это очень интересное явление состоит в том, что в обезгаженной жидкости, в том числе в воде, можно создать стоячую звуковую волну, в узле которой появляется пульсирующий парогазовый пузырек, излучающий очень короткие периодические световые импульсы. Газ внутри пузырька находится в состоянии плазмы с температурой порядка десяти, а, возможно, и нескольких десятков, тысяч градусов. Не исключено, что она может быть и значительно выше – авторы одной из экспериментальных работ утверждают, что наблюдали выход нейтронов, обусловленных термоядерной реакцией в пузырьке. Нашей задачей является оптическое исследование свечения пузырька.
|
|
Наши зарубежные контакты:
|
Мы поддерживаем постоянные контакты с зарубежными университетами. Так, экспериментальный материал для одной из глав диссертации аспиранта Ю.Уткина был получен во время его двухгодичной стажировки в Боннском университете (ФРГ). После защиты Ю.Уткин работал в Rice University (г.Хьюстон) в группе нобелевского лауреата Р.Курла (R.Curl, нобелевская премия за открытие фуллерена), а в настоящее время работает в Университете штата Огайо (г.Колумбус), в группе проф. Дж.У.Рича, одного из основоположников современной колебательной кинетики молекулярных газов. М.н.с. А.В.Мещанов, будучи аспирантом, в течение 2002 года проходил стажировку в Париже, в Университете Paris-Sud, в группе д-ра А.Руссо. В настоящее время д-р Руссо работает в Университете Ecole Politecchnique, и наше сотрудничество с ним продолжается. Проф. Ю.З.Ионих и с.н.с. Н.В.Чернышева в течение трех лет (1998 – 1999 и 2001) работали в Принстонском университете (США) (в 1999 г. с ними был и А.Мещанов – тогда еще студент). Они проводили эксперименты по исследованию прохождения ударной волны через неравновесную плазму. Им удалось впервые получить прямое доказательство теплового механизма воздействия плазмы на ударную волну. Кроме того, они изучали наблюденную ими новую модификацию положительного столба тлеющего разряда – частично-контрагированный положительный столб.
|
|
Наш адрес:
|
Санкт-Петербургский Государственный Университет, Научно-Исследовательский Институт Физики Ульяновская 1, 198504 Старый Петергоф, С.-Петербург
|
Как нас найти на факультете:
|
|
Корпус А, комнаты 118, 119
|
|
