Физика низкотемпературной плазмы

4 курс, 7-8 семестры, 36+32 часа.

Термодинамическое равновесие. Распределение Больцмана. Статсумма. Температура. Статсуммы атома, осциллятора, ротатора. Континуум. Распределение Максвелла-Больцмана. Ионизационное равновесие. Формула Саха. Термометр Саха. Излучение. Формула Планка. Локальное термодинамическое равновесие. Принцип детального равновесия.

Квазиравновесные газы, плазма. Миграция частиц, энергии, излучения. Явления переноса. Потоки. Коэффициенты переноса. Длина пробега. Распределение ближайшего соседа. Среднее расстояние между частицами. Идеальная плазма. Дебаевское экранирование. Коллективное взаимодействие. Равновесная и неравновесная плазма. Столкновения в плазме. Кулоновская плазма. Слабоионизированная плазма. Случайные блуждания. Дрейф и диффузия. Соотношение Эйнштейна.Проводимость. Ток. Джоулев нагрев. Амбиполярная диффузия. Бесстолкновительная плазма. Ленгмюровские колебания. Плазменная волна. Взаимодействие волн и частиц. Бесстолкновительное затухание и раскачка волны. Электромагнитная волна в плазме. Отражение. Диагностика плотности плазмы. Ионосфера.

Кинетика плазмы Плазма. Коллективное взаимодействие. Масштабы длин и времен. Функция распределения. Моменты функции распределения. Сечение рассеяния. Транспортное сечение. Длина пробега. Явления переноса. Дрейф. Диффузия. Соотношение Эйнштейна. Ток. Проводимость. Амбиполярная диффузия. Кинетическое уравнение. Распределение электронов по скоростям. Упругие столкновения. Неравновесная плазма. Распределение электронов по скоростям. Неупругие столкновения. Механизмы рождения и гибели носителей тока. Диффузионный тлеющий заряд. Поле Шоттки. Взаимодействие плазмы с поверхностью. Пристеночные явления. Травление стенки. \"Пыльная плазма\". Зонд в плазме. Измерение плотности, температуры и функции распределения. Катодный слой газового разряда. Катодные пятна. Распределение ионов по скоростям. Подвижность и диффузия ионов. Радиационная плазма. Термоэмиссионные преобразователи.

Излучение плазмы. Перенос излучения. Газовые лазеры. Численное моделирование процессов переноса в плазме. Методы Монте-Карло. Колебательная кинетика в молекулярных газах. Колебательная температура. СО2-лазер. Распределение Тринора. СО-лазер. Химические реакции. Закон Аррениуса. Химические лазеры.

Литература:

• Райзер Ю.П. Физика газового разряда М., Наука, 1987.
• Голант В.Е., Жилинский А.П., Сахаров С.А. Основы физики плазмы. М., Атомиздат, 1977.
• Смирнов Б.М. Физика слабоионизированного газа. М., Атомиздат.