Статьи автора

ЧИСЛЕННОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ОБРАЗОВАНИЯ СВЧ-РАЗРЯДА С БЕЗЫСКРОВОЙ ЛАЗЕРНОЙ ИНИЦИАЦИЕЙ

Номер выпуска 2 от 03.12.2024

Разработка, усовершенствование и научное исследование плазменного управления сверхзвуковыми потоками при обтекании тел являются актуальной задачей. Один из способов осуществить такое управление – это использование СВЧ-излучения с получением плазмы. Но при этом возникают проблемы: зависимость от появления редких электронов (осечки, смещение), долгий переход к филаментной фазе, высокий расход мощности излучения при высоких давлениях (и вхолостую до появления филамента). Известно, что лазерная инициация решает указанные проблемы СВЧ-плазмы. Однако недостаточно исследования динамика зажигания и развития СВЧ-разряда с лазерным следом без искры. В рамках данной работы проводится численное моделирование зажигания подкритического СВЧ-разряда (СВЧ-поле – 2.0 кВ/см, частота – 9.6 ГГц, длина импульса – 2.5 мкс) при лазерном импульсе (100 мДж, длительность – 10 нс, 532 нм) без лазерной искры в рамках модели плазмы, в том числе учитывающей лазерное воздействие на среду, плазму и возникающие газодинамические процессы. Проведено сравнение с экспериментом, выполненным в камере Эйфеля (40–75 Торр, 290 К) с магнетроном МИ-505 и лазером Quantel Evergreen-200. Проверка (время зажигания, теневая съемка) показала хорошие результаты. Разряд зажигается без осечек из-за прогрева СВЧ-полем лазерного следа с крайне быстрым (сотни нс) достижением высоких температур (1500–6000 К) и разрежением в следе (в 5–10 раз). Такая новая разновидность плазмы потенциально перспективна для плазменного управления сверхзвуковым потоком.

9 0