Анотація до роботи:

ЧЕРНЯК В.Я. Фізичні механізми керування нерівноважністю плазми в стаціонарних динамічних газорозрядних системах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.08 - фізика плазми. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2005.

Дисертацію присвячено дослідженню фізичних підходів по використанню динамічних газорозрядних систем для розв’язання проблеми генерації стаціонарної сильно нерівноважної плазми. Об’єкти досліджень – плазмові струмені в газі, плазма несамостійних розрядів, які підтримуються плазмовим потоком, дуга в поперечному потоці газу, плазмово-рідинні системи на основі несамостійних розрядів. Виявлені особливості взаємодії плазмового струменя з нейтральним газом, що впливають на рівень рекомбінаційної нерівноважності плазми, механізми формування функції розподілу електронів за енергіями в плазмі несамостійного розряду. Запропоновано та досліджено метод реалізації стаціонарної взаємодії плазми з рідкофазною речовиною, який збільшує селективність плазмохімічного впливу на речовину в порівнянні з відомими.

У результаті розгляду ряду фізичних підходів по використанню динамічних газорозрядних систем для розв’язання проблеми генерації стаціонарної в часі сильно нерівноважної низькотемпературної плазми з керованою нерівноважністю, а саме – переохолодженої сильно іонізованої плазми для плазмових лазерів, плазми з “двохтемпературною” функцією розподілу електронів за енергіями в сильнострумових газових розрядах для джерел негативних іонів, неізотермічної плазми в плазмово-розчинних системах для плазмохімії показно, що:

при взаємодії плазмового струменя з нейтральним газом можна ефективно впливати не тільки на рівень нерівноважності плазми, але й змінювати характерну для газорозрядної плазми іонізаційну нерівноважність в джерелі плазмового потоку на рекомбінаційну в потоці. Основними впливовими факторами на перехід від іонізаційної нерівноважності плазми до рекомбінаційної є ступінь іонізації плазми в джерелі плазмового струменя, тиск та вибір нейтрального газу;

при взаємодії плазмового стовпа газового розряду атмосферного тиску з поперечним газовим потоком утворюється сильно неізотермічна іонізаційно нерівноважна плазма з суттєвим відривом температури заселення електронно збуджених станів атомів матеріалу електродів від температури заселення коливальних рівнів молекул газу та із змінним рівнем неізотермічності вздовж газового потоку. Основним зовнішнім фактором впливу на неізотермічность плазми є потік газу;

в дейтерієвій плазмі несамостійного розряду, що підтримується плазмовим потоком, може існувати “двохтемпературна” функція розподілу електронів за енергіями, високоенергетична частина якої формується під впливом пучка електронів, який витягується з допоміжного розряду, а температура низькоенергетичної частини визначається нагрівом електричним полем та взаємодією між електронами і коливально збудженими молекулами плазмового потоку з допоміжного розряду. Основними зовнішніми факторами впливу газорозрядної системи на формування “двохтемпературної” функції розподілу електронів за енергіями в плазмі несамостійного розряду є як параметри допоміжного розряду, який виступає джерелом потоку коливально збуджених молекул і низькоенергетичного пучка електронів, так і падіння напруги на несамостійному розряді, яке впливає на струм пучка електронів;

в плазмово-рідинних системах з несамостійним розрядом, що підтримується плазмовим потоком, існує стрибок потенціалу над поверхнею рідини, падіння напруги на якому визначається падінням напруги на несамостійному розряді, що відкриває можливість керування процесом електрорадіолізу в рідині.

Публікації автора:

1. Артемов А.А., Баранчук Н.С., Ливицкий М.М., Платонов В.П., Черняк В.Я. Автоматизированная система напуска газа на основе микро-э.в.м. "Электроника Д3-28" // Приборы и техника эксперимента.-1989.-№1.-С.203-205.

2. Чутов Ю.И., Черняк В.Я., Чабан Ю.А., Анненков Г.А., Дулиенко С.Г. Механизмы возникновения неравновесности в скачке уплотнения щелочной плазменной струи, истекающей в нейтральный газ // Украинский физический журнал.-1993.- Т.38, № 1.-С.53-58.

3. Черняк В.Я., Чабан Ю.А., Анненков Г.А., Дулиенко С.Г. Экспериментальное исследование дейтериевой плазмы факела разрядного источника коаксиально-торцевой конфигурации с полым катодом. // Украинский физический журнал.-1993.-Т.38, № 9.-С.1368-1371.

4. Анненков Г.А., Дулиенко С.Г., Крутенюк В.А., Ольшевский С.В., Черняк В.Я. Характер нерівновважності плазми факела розрядного джерела коаксіально-торцевої конфігурації з порожнистим катодом // Український фізичний журнал. – 1995 - Т. 40, № 6. - С. 615-618.

5. Черняк В. Я., Цыбульов П. Н., Ольшевський С.В., Воронин П. Н. Обработка водных растворов тяжелых металлов плазмой несамостоятельного разряда // Инженерно-физический журнал. –1997.- т.70, № 4. –С. 625-628.

6. Chernyak V.Ya., Olszewski S.V., Evstigneev M.A., Lebedev D.O., Yusupov N.M. Semiself-maintaned discharge stimulated by plasma stream with the metal porous cathode of auxiliary discharge // Український фізичний журнал. - 1998. Т. 43, № 1. С. 38 - 41.

7. Chernyak V.Ya., Olszewski S.V., Evstigneev M.A., Lebedev D.O., Yusupov N.M. Semiself-maintaned discharge stimulated by plasma stream with the cold hollow catode of auxiliary discharge // Український фізичний журнал. -1998. Т. 43, № 1. С. 33 - 37.

8. Черняк В.Я., Бучнєв В.В. Чисельне моделювання процесів формування функції розподілу електронів за енергіями у несамостійному розряді // Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки. -1998.- В. 4.-С.278-284.

9. Черняк В.Я., Бучнєв В.В., Ольшевський С.В., Коляка І.В., Ярош В.В., Коваль С.Д., Трохимчук А.К., Цибульов П.М. Кислотні властивості гетерофазного середовища плазма-повітря-вода // Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки. -1999.- В. 4.-С.275-282.

10. Бучнєв В.В., Коваль С.Д., Черняк В.Я. Нерівноважна плазма дуг в поперечному потоці повітря // Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки. -2000.- В. 1.-С.315-319.

11. Черняк В.Я., Коваль С.Д., Бучнєв В.В., Трохимчук А.К. Дослідження фізико-хімічних процесів в гетерофазній системі нерівноважна плазма-вода// Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки. -2000.- В. 4.-С.392-398.

12. Черняк В.Я, Бучнев В.В., Юхименко В.В., Трохимчук А.К., Ярош В.В. Нерівноважний характер реакцій на плазмовому електроді в несамостійному розряді «газ - рідина». // Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки. -2001.-В.3. – с. 400-407.

13. Chernyak V.Ya., Tarasova Ya.B., Magdenko A.M., Trokhymchuk A.K., Yukhymenko V.V., Naumov V.V., Kravchenko A.I., Ulberg Z.R., Gruzina T.G., Olszewski S.V., Chekhovskaya T.P. Plasmachemical treatment of water solutions of organic compounds. // Вісник Київського університету. Радіофізика та електроніка. -2002.- В.4. – с. 67-71.

14. Chernyak V.Ya. Generators of nonequilibrium plasma for an ecology. // Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки. - 2002.-N1. – с. 362-370.

15. Chernyak V.Ya. Non-equilibrium plasma chemical system with a secondary discharge supported by a plasma stream. // Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки. - 2002.- N4. – с. 326-333.

16. Черняк В.Я., Зражевський В.А., Юхименко В.В., Бабіч І.Л. Особливості поведінки води у плазмохімічному реакторі з “рідким” електродом // Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки.- 2003.-В.1. – с. 307-315.

17. Черняк В.Я., Бабіч І.Л., Моложанова О.Г., Зражевський В.А., Моложанов І.О. Плазмохімічна деструкція пестициду ДДТ у водному розчині // Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки. -2003.-В.2. – с. 311-315.

18. Chernyak V.Ya., Trokhymchuk A.K., Yukhymenko V.V., Zrazhevskyy V.A., Babich I.L., Ulberg Z.R., Tarasova Ya.B., Chekhovskaya T.P., Gruzina T.G., Pashko T.V. Non-equilibrium plasmachemical sterilization of water in secondary discharge with “liquid” electrode at atmospheric pressure // Вісник Київського університету. Серія: фізико-математичні науки. -2003.-В.4. – с. 343-346.

19. Черняк В.Я. Мас-спектрометричні дослідження плазми несамостійного розряду в дейтерії // Вісник Київського університету. Радіофізика та електроніка. -2004.- В.6. – с. 19-23.

20. Chernyak V.Ya., Zrazhevskyy V.A., Trokhymchuk A.K., Babich I.L., Yukhymenko V.V., Tarasova Ya.B. Pesticide DDT destruction in plasma-liquid systems // Вісник Київського університету. Радіофізика та електроніка. -2004.-В.7. – с. 46-49.

21. Черняк В.Я., Тарасова Я.Б., Трофимчук А.К.,.Зражевский В.А, Юхименко В.В. Деструкция растворённых в воде поверхностно-активных веществ и фенола под действием плазмы несамостоятельного разряда // Химия и технология воды.-2002.-т.24.-№6.-С.547-557.

22. Трофимчук А.К., Черняк В.Я., Слободяник М.С., Ярош В.В., Цыганович Е.А. Растворение меди в водных растворах HCl и NaCl при действии неравновесной низкотемпературной плазмы // Украинский химический журнал.-2003-т.69.-№1.-c. 6-10.

23. Chernyak V.Ya. Non-equilibrium plasmachemical destruction of toxic agents // NBC International.-2003.-Winter.-P.55-56.

24. Черняк В.Я., Чабан Ю.А., Платонов В.П., Мудрук С.А.. Таранчук А.П. Об измерении температуры ионов плазмы зондовым методом / Ред. Ж. Теплофизика высоких температур. – Москва, 1989. –15 с. Деп. в ВИНИТИ 22.06.89, .№ 4120-В-89 // Анот. в ж. Теплофизика высоких температур - Т.27, № 5, 1989. – С. 520.