Мы проводим расчётно-теоретические исследования газовых разрядов, используемых для накачки CO2-лазера непрерывного и импульсно-периодического действия. Особенностью наших физико-математических моделей является согласованное описание неравновесной физико-химической газодинамики (1D, 2D, 3D), баланса заряженных частиц и распределения электрического поля и тепловых процессов.
Для исследования устойчивости тлеющего разряда разработаны модели катодного слоя с детальным анализом взаимосвязи его электрических и газодинамических параметров. На их основе построены согласованные системы уравнений для расчёта предельного тока самостоятельного поперечного разряда с секционированной катодной платой (модель 1) и времени до начала контракции катодного слоя импульсного разряда (модель 2).
Модель 1 позволяет выявить влияние на предельный ток поперечного разряда следующих параметров: начальной температуры газа; режима течения газа в пограничном слое (ламинарный, турбулентный); геометрических размеров газоразрядной камеры; распределения балластных сопротивлений по катодам.
Модель 2 построена без использования подгоночных параметров, расчётные времена до начала контракции катодного слоя хорошо согласуются с экспериментами.
Данная работа проводилась при поддержке РФФИ по проекту «Физико-химическая газодинамика области катодного падения потенциала» (№ 98-01-01055).
В заключение для желающих подробнее ознакомиться с работами, выполняемыми в Лазерном центре, предлагаем список последних публикаций по вышеперечисленным направлениям.
Литература
Г.А.Баранов. CO2 — лазеры: новые технологии // Индустрия, 2001, №1 (23), Ин-т промышленной информации, С. Петербург, с. 3-6.
Г.А.Баранов. Лазеры: надёжность хранения ядерных отходов и разделение изотопов. // Индустрия, 2001, №3 (25), Ин-т промышленной информации, С.Петербург, с. 16.
G.A.Baranov, A.V.Astakhov, A.K.Zinchenko, A.A.Kuchinsky, et al. Technological complex for average-mass isotope separation by a powerful CO2-laser.// XII International Symposium on Gas Flow and Chemical Lasers-High Power Laser Conference, GCL/HPL-98, С.Петербург, 1998, с. 408 — 414.
G.A.Baranov, A.V.Astakhov, A.A.Kuchinsky, V.V. Apollonov, V.R.Sorochenko, et al. Superatmospheric X-ray preionized TE-CO2 discharge unit // XIII International Symposium on Gas Flow and Chemical Lasers-High Power Laser Conference, Proceedings of SPIE, vol. 4184 (2001), p. 317-322, 18-22 September 2000, Florence, Italy.
Г.А.Баранов, Д.В.Афанасьев, А.К.Зинченко, А.А. Богданов и др. Обогащение фуллеренов изотпом 13С. // Письма в ЖТФ, 1999, том 25, вып.18, с.12-18.
Г.А.Баранов, Д.В.Афанасьев и др. Получение фуллеренов при испарении графита стационарным CO2-лазером. // Письма в ЖТФ, 2001, том 27, вып.10, с.31-36.
Г.А.Баранов, С.Б.Оникиенко. Перспективы при-менения лазеров в биологии и медицине // Космос. Информация. Новые технологии, 2000 г., №2, С.Петербург, с.39-43.
Г.А.Баранов, С.А.Смирнов. Газодинамическая и термоионизационная неустойчивость катодной области тлеющего разряда // ЖТФ, 2001, т.71, вып.7, с.30-38.
Г.А.Баранов, С.А.Смирнов. Газодинамическая и термоионизационная неустойчивость катодной области тлеющего разряда. // ЖТФ, 2001, т.71, вып. 7, с.39-43.
Г.А.Баранов, А.А.Беляев, С.Б.Оникиенко и др. Гидродинамические эффекты, вызывающие модификацию полисахаридов при облучении их водного раствора лазерным лучом. // Письма в ЖТФ, 2002, в печати.