Исследование динамики пылевых частиц в структурах в стратах тлеющего разряда в магнитном поле тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

Санкт-Петербургский Государственный университет

На правах рукописи

Павлов Сергей Иванович

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПЫЛЕВЫХ ЧАСТИЦ В СТРУКТУРАХ В СТРАТАХ ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

01.04.08 - физика плазмы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

2 г ИЮЛ 2015

Санкт-Петербург 2015

005570779

005570779

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет.

Научный руководитель: Карасев Виктор Юрьевич, доктор физико-

математических наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет.

Дьячков Лев Гавриилович, доктор физико-математических наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук, ведущий научный сотрудник.

Пиичук Михаил Эриестович, кандидат технических наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт электрофизики и электроэнергетики Российской академии наук, ведущий научный сотрудник.

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего

профессионального образования Петрозаводский государственный университет, г. Петрозаводск.

Защита диссертации состоится «24»сентября 2015г. года в 15:00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.232.45 Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Санкт-Петербургского государственного университета по адресу: 198504, г. Санкт-Петербург, Петродворец, ул. Ульяновская, д.1, Малый конференц-зал Физического факультета.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. М. Горького Санкт-Петербургского государственного университета по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9. Автореферат и диссертация размещены на сайте www.spbu.ru.

Автореферат разослан CiK) ^ЬХ

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.232.45 д-р физ.-мат. наук

Официальные оппоненты:

Сухомлинов B.C.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы. Физика комплексной плазмы как самостоятельная область знаний появилась в 1994 году после открытия в экспериментах упорядоченных квазикристаллических образований. Под комплексной плазмой подразумевают специально созданный в научной лаборатории объект, в котором пылевая компонента находится в состоянии сильной связи и корреляции. Комплексная плазма является удобным объектом для изучения самоорганизованных структур и фазовых переходов. Исследования в ней можно производить на кинетическом уровне, поскольку пылевые гранулы эффективно рассеивают свет, а газоразрядная плазма является оптически прозрачной средой. Комплексная плазма является междисциплинарной областью знаний, объединяющих физику плазмы, физику неидеальных систем, фазовых переходов, физику твердого тела, оптику, астрофизику, коллоидную химию и другие. Свойства плазменных кристаллов моделируют свойства обычного вещества в экстремальном состоянии. Роль комплексной плазмы для современной физики отражена в ряде литературных обзоров и монографиях, например в [1-6]. Одним из методов исследования комплексной плазмы является внешнее воздействие и наблюдение отклика пылевой системы. Одним из продуктивных внешних воздействий является наложение магнитного поля.

При изучении динамики пылевых частиц кроме обычных сил - силы тяжести, электростатической, экранированной электрической — особую роль играют силы, связанные с коллективными плазменными потоками, например сила ионного увлечения. Именно силы, связанные с появлением заряженных пылевых гранул в собственно плазме, позволяют вскрывать глубокую связь между плазменными элементарными процессами и поведением макроскопической пылевой компоненты. Например, хорошо известно, что создание таких плазменно-пылевых объектов, как пылевые войды стимулировало изменение представления об элементарных процессах и изменило расчет силы ионного увлечения в комплексной плазме.

Наложение внешнего магнитного поля как воздействие представляет особый интерес, так как избирательно действует на плазменные потоки. Продольное магнитное поле вызывает в разряде азимутальную составляющую потоков [7-12], то есть азимутальную силу плазменного увлечения, давая экспериментаторам новый инструмент исследования и диагностики, как пылевой компоненты, так и собственно плазмы. Особенно интересной оказалась динамика пылевой системы в страте в магнитном поле, проявляющая действие нескольких конкурирующих механизмов, полного понимания которых к настоящему времени нет. Все это говорит об актуальности описанной тематики и представленной задачи.

Цель работы. Работа посвящена экспериментальному исследованию механизмов вращения плазменно-пылевых структур в стратифицированном тлеющем разряде постоянного тока во внешнем продольном магнитном поле. Необходимо изучить

действие силы ионного увлечения на пылевые гранулы и увлечение гранул вращающимся газом разряда в магнитном поле. Научная новизна.

1. Обнаружено и количественно исследовано влияние неоднородности магнитного поля на вращение плазменно-пылевых структур в стратах тлеющего разряда.

2. Впервые детально исследована динамика плазменно-пылевой структуры в пылевой ловушке над сужением разрядной трубки, определяемая существованием радиальной составляющей тока в вертикальном магнитном поле.

3. Впервые реализован метод управления силой ионного увлечения, действующей на пылевые частицы, с помощью изменения состава плазмоформирующего газа.

4. Обнаружено влияние вихревого тока в головной части страты на вращение плазменно-пылевой структуры в страте в продольном магнитном поле.

Практическая ценность:

В работе предложен новый метод воздействия на плазменно-пылевые структуры, заключающийся в управление силой ионного увлечения в смесях с малой добавкой к легкому буферному газу тяжелой легко ионизуемой компоненты.

Получены новые сведения о динамике плазменно-пылевых структур, формируемых в стратах тлеющего разряда и в пылевой ловушке в области сужения канала тока, в продольном магнитном поле. Эти сведения могут быть использованы для формирования плазменно-пылевых структур в пылевых ловушках с существенными градиентами электрического поля.

Получены новые сведения о свойствах тлеющего разряда в стратифицированном режиме, необходимые для развития двумерной теории страт и для описания стратифицированного разряда в магнитном поле.

Развита диагностика плазменно-пылевых структур в стратах и диагностика тлеющего разряда зондирующими частицами.

Результаты работы могут использоваться в процессе обучения студентов магистратуры и использоваться в специализированном курсе по физике комплексной плазмы.

Объект и метод исследования. Объектом исследования являлись пылевые структуры и отдельные пылевые частицы, находящиеся в тлеющем разряде в состоянии покоя или в состоянии движения. Основным методом является экспериментальное исследование объекта при воздействии на него магнитным полем. Положения, выносимые на защиту.

1. Влияние неоднородности магнитного поля на вращение плазменно-пылевых структур в стратах тлеющего разряда.

2. Динамика пылевой структуры, образованной над диэлектрической вставкой в области сужения токового канала в магнитном поле.

3. Управление силой ионного увлечения, действующей на пылевые частицы в комплексной плазме, осуществляемое путем выбора состава газовой смеси разряда.

4. Регистрация механизма вращательного движения плазменно-пылевых структур в страте в магнитном поле, связанного с существованием вихревого тока, методом зондирования области головной части страты калиброванными частицами.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на конференции по физике низкотемпературной плазмы ФНТП (Петрозаводск 2011, Казань 2013), школах и симпозиуме молодых ученых (Петрозаводск 2012); на международной конференции по физике плазмы и плазменным технологиям ФППТ (Минск 2012); на конференции по оптическим методам исследования потоков ОМИП (Москва 2009, 2013); на международной конференции о приложениях пылевой плазмы (Одесса 2013); на конференции студентов и молодых ученых СПбГУ «Физика и прогресс» (Санкт-Петербург 2012); на международной конференция по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу (Звенигород 2014, 2015); на координационной сессии Академии Наук по неидеальной плазме (ЫРР-2013, 2014), семинар с группой исследования комплексной плазмы воздушного и космического агентства Германии, Мюнхен 2014; на заседаниях кафедры «Общей физики 1».

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 8 статьях, в том числе, в 7 из списка ВАК, а также в тезисах докладов, список которых приводится в конце автореферата.

Личный вклад автора. Все представленные в диссертации результаты получены автором лично или при его непосредственном участии.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, разделенных на параграфы, заключения и списка литературы, содержащего 91 наименование. Общий объем диссертации 124 страницы, включая 52 рисунка, 3 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во Введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации, сформулирована цель работы, приведены основные положения, выносимые на защиту, показана научная новизна и практическая ценность работы.

В Главе 1 приведен обзор литературы. В нем содержится история вопроса, описание первых экспериментов с плазменно-пылевыми структурами в специальных разрядных камерах в наложенном магнитном поле [7,8]. Проанализированы работы, в которых впервые был зарегистрирован эффект вращения плазменно-пылевых структур в стратах в магнитном поле [9-12], а также, где была получена знакопеременная зависимость проекции угловой скорости частиц от магнитного поля. Рассмотрены известные на сегодняшний день гипотезы [11,13,14], предлагающие возможные причины механизмов вращательного движения пылевых структур [11,12].

Глава 2 посвящена экспериментальной проверке гипотезы, высказанной в [13], касающейся влияния неоднородностей магнитного поля на торцах соленоида на динамику плазменно-пылевых структур.

В данной главе рассматривается влияние ряда неоднородностей, вызванных расходящимися линиями магнитного поля на торцах катушек, сужением токового

канала. Наблюдалось азимутальное движение падающих пробных частиц в магнитном поле в областях разряда, находящихся на уровне торцов катушек в нестратифицированном разряде, методом, опробованным в [15].

Измерения проводились в трех областях, Рис.1:1 - над нижней катушкой, II - под верхней катушкой и III - над верхней катушкой. Области были выбраны так, чтобы определить то влияние, которое могут оказывать расходящиеся линии магнитного поля на торцах катушек со стороны анода (области I и III) и со стороны катода (область II). Непосредственно под областью I находилась сужающая разряд вставка. Для наблюдений были выбраны условия, при которых отсутствует видимая стратификация, чтобы избежать неоднородности падения потенциала. Эксперименты проводились в аргоне при давлении 1.8 Topp и токе 1.6 мА. Использовались частицы ниобата лития размерами 1 - 4 мкм.

Рис. 1. Схема установки. 1 - магнитные катушки; 2 - вставка, сужающая токовый канал; 3 - оптическое окно и светофильтр для съемки сверху; 4 - анод; 5 - катод; 6 - контейнер с частицами. I, II, и III - области, в которых наблюдалось азимутальное движение падающих частиц.

Обнаружено, что в областях наблюдения падающие пробные частицы имеют азимутальное движение. Зависимости проекции угловой скорости от магнитного поля представлены на Рис.2.

Проведено исследование влияния расходимости линий магнитного поля на торцах магнитных катушек на вращательное движение плазменно-пылевых структур в стратах тлеющего разряда.

В эксперименте измерялась угловая скорость вращения структур в первых трех стратах после вставки, сужающей разряд. Разрядная трубка устанавливалась таким образом (перемещением вертикально внутри катушек), чтобы каждую страту при постоянном магнитном поле можно было наблюдать на разном расстоянии от верхнего торца нижней катушки, Рис.1. Измерялась угловая скорость ППС в каждой страте в зависимости от расстояния Ь отсчитываемого от верхнего торца нижней катушки.

Измерение угловой скорости было произведено для трех различных режимов включения магнитных катушек: при двух включенных катушках (Рис.3 а), одной верхней (Рис.Зб) и одной нижней (Рис.Зв). Различные режимы включения применялись для возможности наблюдения плазменно-пылевых структур в первых трех стратах со стороны катода в различных типах неоднородности магнитного поля.

а)

б)

О.Г35 ООО •0.05 -010 | -0,15 5" -0,20 •0.25 •О. 38

в)

Рис.2. Зависимость проекции угловой скорости падающих пробных частиц от продольной составляющей магнитного поля в областях 1(а), П(б), Ш(в). Условия: аргон, 1.8 Topp, 1.6 мА, вставка находилась на 4 см ниже верхнего торца нижней катушки. Обозначения: ■ - включена только верхняя катушка; ▲ - включена только нижняя катушка; ♦ - включены обе катушки.

Обнаружена связь направления и величины угловой скорости падающих частиц с конструктивными особенностями магнитных катушек и разрядной трубки. Обнаружены эффекты на торцах магнитных катушек, предсказанные в [13]. Их при определенных условиях нужно учитывать или устранять, например поддержанием однородного магнитного поля в области существования исследуемой страты. Краевые эффекты, связанные со вставкой, так же существуют и оказывают влияние на величину В0, что нужно учитывать количественно при построении модели вращения плазменно пылевых структур в стартах в магнитном поле.

Плазменно-пылевые структуры в стратах в однородном магнитном поле вращается с отрицательной проекцией угловой скорости на магнитное поле. Следовательно, вращательное движение пылевых структур, обнаруженное в [11], не связано только с краевыми и торцевыми эффектами.

Из всех краевых эффектов наиболее существенным оказался эффект, связанный с сужением канала тока, который дает изменение угловой скорости на 0.1 рад/с, что в 5 раз меньше угловой скорости вращения пылевых структур в стратах, наблюдаемой в работах [11]. Следовательно, в страте существует механизм, раскручивающий пылевую структуру, не связанный с неоднородностями магнитного поля.

v 50 KB1»;mOM03W3».ti»450 500 8.ГС

а)

К! ео ?а

А

Pf

»"Т"40 €0 60 ?о so И, мм

б)

в)

Рис.3. Проекция угловой скорости пылевых структур на направление вектора магнитной индукции в трех стратах в зависимости от расстояния до нижней катушки. Включены две катушки (а), одна верхняя (б), одна нижняя (в). Условия: Не, 1.3 Topp, 1.5 мА, В=150 Гс. ♦ -первая страта, ■ - вторая страта, ▲ — третья страта.

Глава 3 посвящена исследованию поведения пылевых частиц, находящихся вблизи изменения сечения разрядной трубки в магнитном поле. В этой области существует потенциальная ловушка, способная удерживать плазменно-пылевые образования, включающие несколько сотен частиц. Впервые наличие пылевой структуры в ней экспериментально было зарегистрировано в работе [16].

Интерес к исследованию пылевых структур, сформированных в этой ловушке, вызван теми процессами, которые происходят в ней при наложении внешнего продольного магнитного поля. Изменение сечения разряда приводит к появлению радиальной составляющей тока, что означает возникновение в магнитном поле силы Ампера, раскручивающей газ [13] и, следовательно, левитирующие пылевые частицы. Впервые вращение частиц в подобной пылевой ловушке в магнитном поле было обнаружено в [11].

В работе исследовались структуры из полидисперсных частиц кварца и из монодисперсных частиц меламин-формальдегида диаметром (1.10±0.04) и (4.10±0.14) мкм. Исследуемые структуры, имеющие кольцеобразную форму, представлены на Рис.4. Получены зависимости проекции угловой скорости вращения частиц от радиальной координаты, разрядного токаи величины магнитного поля, см. Рис.5.

Рис.4. Пример изображения пылевой структуры, состоящей из монодисперсных сферических частиц меламин-формальдегида диаметром 1.1 мкм. Белая стрелка указывает на кольцевую структуру из пылевых частиц. Серая стрелка указывает на вставку. Диаметр отверстия вставки 5 мм.

9.5 10.0 10.5 11.0 11,5

Q.6Q-, 055 0.50 0*5

1

3

OJQ 0.25 0,20

Г"' '

1.S 2.0 2.5 3.0 3Я 4.0

б)

в)

Рис.5, а) Зависимость проекции угловой скорости частиц в кольцеобразной пылевой структуре от радиальной координаты частицы. Условия: смесь аргона с воздухом, Р = 0.27 Topp, Рл/Рвощ = 0.45, 1 = 2 мА, В = 98 Гс, полидисперсные частицы кварца, б) Зависимость проекции угловой скорости частиц, усредненной по высоте кольца h, от величины разрядного тока на внутреннем Гщ (♦) и внешнем г„„, (■) радиусах кольцеобразной пылевой структуры. Условия: Ar, Р=0.04 Topp, В=130 Гс, полидисперсные частицы кварца, в) Зависимость проекции угловой скорости частиц, левитирующих на разной высоте от поверхности вставки, от магнитного поля. Условия: Ar, Р = 0.2 Topp, I = 1.5мА, монодисперсные частицы меламин-формальдегида диаметром 4.1 мкм. Ж-Ь=40мм;*-Ь=39мм; ■ -h=35 мм; T-h=33 мм.

Угловая скорость вращения структур зависит от диаметра вставки сужающей канал тока. Чем меньше диаметр вставки, сужающей канал тока, тем больше угловая скорость структуры.

Приведены численные оценки угловой скорости вращения пылевых структур образованных над диэлектрической вставкой в соответствии с гипотезой [13], которые согласуются с экспериментальными значениями.

В главе сделан вывод, что вращение плазменно-пылевых структур вызвано вращением газа, обусловленным возникновением момента силы Ампера в этой области.

В Главе 4 предложен и осуществлен метод управления ионным увлечением, действующим на пылевые частицы, с помощью подбора и последующей вариации смеси плазмоформирующего газа. Принцип основан на том, что при добавке в основной буферный газ малой доли (до 5 %) более тяжелой и легкоионизуемой добавки приводит к смене типа ионов в газовом разряде постоянного тока. В тоже время, ионы легкоионизируемой компоненты газовой смеси могут приобретать большую направленную скорость из-за уменьшения частоты столкновений с резонансной передачей заряда [17].

Результаты эксперимента представлены на Рис.6. На Рис.6а показана зависимость угловой скорости в чистом гелии, где измерена проекция вектора угловой скорости в направлении магнитного поля. На Рис.66 показано измерение угловой скорости в смеси гелия и ксенона в магнитном поле. В условиях нашего эксперимента в смесях значение магнитного поля В0, при котором наблюдается инверсия вращения, оказалось сильно сдвинуто в сторону больших магнитных полей, а также значительно увеличилась максимальная скорость вращения.

а) б)

Рис.6, а) Зависимость проекции вектора угловой скорости вращения пылевой структуры в направлении магнитного поля для случая разряда в чистом гелии при давлении Р=1.5 Topp и токе разряда 2 мА. б) Зависимость угловой скорости вращения пылевой структуры в магнитном поле в разряде гелия с примесями ксенона, точки - экспериментальные данные при 2% (А) и 4% (■) примеси ксенона, линии - аппроксимация. Условия Р=1.5 Topp, ток разряда 2 мА.

Сравнивая зависимости, полученные для чистого гелия на Рис.ба и для смеси на Рис.66, можно определить следующее. При наличии примеси ксенона в 2 % в диапазоне магнитного поля, когда вращение установилось, от 150 Гс и до наступления плоского минимума, Рис.66, абсолютное значение угловой скорости вращения пылевой структуры увеличивается в 1.3-3.5 раза. Величина Вт (Величина Вт-магнитное поле,

10

при котором зависимость достигает минимума) смещается в сторону больших магнитных полей (от 250 Гс до 350-400 Гс). Также в сторону больших магнитных полей смещается величина В0. Смещение В0 настолько значительно, что выходит из диапазона используемого магнитного поля (соответствующая экстраполяция графиков дает смещение В0 до 650 Гс). Сравнение кривых на Рис.66 показывает, что при дальнейшем увеличении примеси ксенона до 4%, величина угловой скорости несколько уменьшается.

Поскольку наблюдается увеличение угловой скорости вращения структур в магнитном поле при добавке легкоионизуемой компоненты в буферный газ, то можно сказать, что сила ионного увлечения и является механизмом, вызывающим раскручивание пылевых частиц с отрицательной проекцией угловой скорости.

Глава 5 посвящена поиску и исследованию действия вихревого тока в страте в продольном магнитном поле. Подробно обсуждена модель механизма вращения нейтрального газа разряда из-за действия силы Ампера на вихревой ток в страте, предложенная A.B. Недоспасовым [18,19] и Л.Г Дьячковым [20,21]. Далее описан эксперимент по обнаружению наличия вихревого тока методом зондирования страты пылевыми частицами в магнитном поле. В качестве зондирующих частиц использовались калиброванные монодисперсные частицы меламин-формальдегида диаметрами (1.10±0.04) и (4.10±0.14) мкм. Эксперимент выполнялся в Ne, при давлениях 1 и 2 Topp, разрядном токе 1.6 мА и магнитном поле 120 и 160 Гс. Параметры разряда выбирались так, чтобы существовали резкие стоячие страты, и одновременно можно было наблюдать азимутальное движение частиц в течение необходимого количества видеокадров.

Проведен эксперимент по зондированию страты калиброванными частицами в магнитном поле. Получены количественные результаты зависимости угловой скорости зондирующих частиц от магнитного поля, от продольной и радиальной координаты.

Обнаружено увеличение угловой скорости в области расположенной непосредственно под головой страты, Рис.7а. Зависимость угловой скорости от h, полученная для промежутка между стратами представлена на Рис.7б. В хвосте первой страты угловая скорость отрицательна.

Проведена интерпретация результатов по зондированию страты, которая показала, что в различных областях могут доминировать различные механизмы, но основными являются вихревой ток и сила ионного увлечения.

I «

л

1

^ 0.0

•0,2-03

40 45 50 55 h. мм

а) б)

Рис.7.а)Зависимость угловой скорости от высоты. Условия: Ne, 2 Topp, 1=1.6 мА, В=160 Гс, MF-1.1 мкм. Граница светящейся области первой страты на высоте 54 мм. б) Зависимость угловой скорости от высоты. Условия: Ne 2 Topp, 1=1.6mA, В=120 Гс, частицы меламин-формальдегида диаметром 4.1 мкм. Граница светящейся области первой страты на высоте 40мм, второй—67.

В заключении перечислим основные результаты диссертации:

Исследовано влияние неоднородностей магнитного поля на торцах магнитных катушек и влияние неоднородности, вызванной сужением канала тока на динамику зондирующих частиц. Обнаружена связь направления и величины угловой скорости зондирующих частиц с конструктивными особенностями магнитных катушек и разрядной трубки. Оценено влияние этих неоднородностей на динамику плазменно пылевых структур в стартах.

Проведено исследование динамики плазменно-пылевых структур, образованных над диэлектрической вставкой, сужающей канал тока, в магнитном поле. Определено, что вращение плазменно-пылевых структур вызвано вращением газа, обусловленным возникновением момента силы Ампера в этой области.

Предложен и применен способ управления силой ионного увлечения в комплексной плазме за счет выбора типа смеси газов и их пропорций. Экспериментально доказано, что вращение плазменно-пылевой структуры с отрицательной проекцией угловой скорости на направление магнитного поля вызвано силой ионного увлечения.

Предложена и реализована идея экспериментальной диагностики существования вихревого тока. Проведена интерпретация результатов по зондированию страты, которая показала, что в различных областях могут доминировать различные механизмы, но основными являются увлечение из-за вихревого тока и сила ионного увлечения.

Проведенные в диссертации исследования позволили детально понять динамику плазменно-пылевых структур в стратах тлеющего разряда в магнитном поле..

Цитированная литература

1. Fortov V. Е., Mofill G. Е. Complex and dusty plasmas: from laboratory to space / New York: Taylor & Francis Group, 2010. - 418 p.

2. Shukla P. K., Mamun A. A. Introduction to Dusty Plasma Physics. Bristol: Institute of Physics Publishing, 2002. - 395 p.

3. Dusty Plasmas: Physics, Chemistry, and Technological Impact in Plasma Processing / Edited by A. Bouchoule. New York: John Wiley & Sons, 1999. - 408 p.

4. Цытович В. H. Плазменно-пылевые кристаллы, капли и облака // УФН. - 1997. -Т. 167.-С. 57-99.

5. Vladimirov S. V., Ostrikov К., and Samarian A. A. Physics and Applications of Complex Plasmas. London: Imperial College Press, 2005. - 439 p.

6. Фортов В. E., Храпак А. Г., Храпак С. А., Молотков В. И., Петров О. Ф. Пылевая плазма // УФН. 2004. Т. 174. № 5. - С. 495-544.

7. Konopka U., Samsonov D., Ivlev А. V., Goree J., Steinberg V., Morfill G. E. Rigid and differential plasma rotation induced by magnetic fields // Phys. Rev. E. - 2000. - V. 61. № 2. -P. 1890-1898.

8. Sato N., Uchida G., Kaneko Т., Shimizu S., Iizuka S. Dynamics of Fine Particles in magnetized plasmas // Physics of Plasmas. - 2001. - V. 8. № 5. - P. 1786-1790.

9. Дзлиева E. С., Карасев В. Ю., Эйхвальд А. И. Исследование магнитомеханического эффекта в газовом разряде с помощью пылевых частиц // Опт. и Спектр. - 2002. - Т. 92. № 6. - С. 1018-1023.

10. Дзлиева Е. С., Карасев В. Ю., Эйхвальд А. И. О гипотезе вращения газа в магнитомеханическом эффекте// Опт. и Спектр. —2004. — Т. 97. № 1. — С. 107-113.

11. Karasev V. Yu., Dzlieva Е. S., Ivanov A. Yu., Eikhval'd A. I. Rotational motion of dusty structures in glow discharge in longitudinal magnetic field // Phys. Rev. E. - 2006. - V. 74. №6.-P. 066403.1-12.

12. Васильев M. M., Дьячков Л. Г., Антипов С. Н., Петров О. Ф., Фортов В. Е. Плазменно-пылевые структуры в магнитных полях в разряде постоянного тока // Письма в ЖЭТФ. - 2007. - Т. 86. № 6. - С. 414-419.

13. Nedospasov А. V. Motion of plasma-dust structures and gas in magnetic field // Phys. Rev. E. -2009. - V. 79. - P. 036401.1-036401.6.

14. D'yachkov L. G., Petrov O. F., Fortov V. E. Dusty plasma structures in magnetic DC discharges // Contr. Plasma Phys. - 2009. - V. 49. № 3. - P. 134-147.

15. Карасев В. Ю., Эйхвальд А. И., Дзлиева. Е. С. Применение зондирующих пылевых частиц для исследования стратифицированного разряда с плазменно-пылевыми структурами в магнитном поле // Опт. и Спектр. — 2006. — Т. 101. № 3. — С. 511-517.

16. Липаев А. М., Молотков В. И., Нефедов А. П., Петров О. Ф., Торчинский В. М., Фортов В. Е., Храпак А. Г., Храпак С. А. Упорядоченные структуры в неидеальной пылевой плазме тлеющего разряда // ЖЭТФ. -1997. - Т. 112. № 6. - С. 2030-2044.

17. Майоров С. А. О дрейфе ионов в газе во внешнем электрическом поле // Физика Плазмы. - 2009. - Т. 35. - С. 869-880.

18. Nedospasov А. V. Gas rotation in a stratified positive column of discharge in longitudinal magnetic field // EPL. -2013. - V. 103. - P. 25001.1-5.

19. Nedospasov A. V., Nenova N. V. Gas rotation in discharge with moving strata in longitudinal magnetic field // EPL. - 2014. - V. 108. - P. 45001.1-4.

20. Дьячков JI. Г. Механизмы вращения плазменно-пылевых структур в разрядах постоянного тока в продольном магнитном поле // Материалы конф. ФНТП-2011. Петрозаводск: ПетрГУ, 2011. - Т. 2. - С. 152-158.

21. Vasiliev М. М„ D'yachkov L. G., Antipov S. N„ Huijink R., Petrov O. F„ Fortov V. E. Dynamics of dust structures in a dc discharge under action of axial magnetic field // EPL. -2011.-V. 93.-P. 15001.1-6.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Дзлиева Е. С., Ермоленко М. А., Карасев В. Ю., Павлов С. И., Новиков Л. А., Майоров С. А. Управление ионным увлечением в пылевой плазме // Письма в ЖЭТФ -2014. - Т. 100. №11. - С. 801-806.

2. Карасев В. Ю„ Дзлиева. Е. С., Ермоленко М. А., Павлов С. И. Пылевые волчки в слабом магнитном поле // Вестник СПбГУ, Серия 4 Физика-Химия, В.З. - 2011. - С. 103105.

3. Дзлиева Е. С., Ермоленко М. А., Иванов А. Ю., Карасев В. Ю., Новиков Л. А., Павлов С.И. Об особенностях объемного строения плазменно-пылевых структур // Вестник СПбГУ, Серия 4 Физика-Химия, В.2. - 2013. - С. 39-45.

4. Павлов С. И., Карасев В. Ю., Дзлиева Е. С. Зондирование тлеющего разряда полидисперсными пылевыми частицами // Вестник СПбГУ, Серия 4 Физика-Химия, В.1. -2013.-С. 228-232.

5. Pavlov S. I., Karasev V. Yu., Dzlieva E. S., Ermolenko M. A., Novikov L. A. Measurement of the azimuthal component of the velocity of probe falling particles in glow discharge in magnetic field // Ukr. J Phys. - 2014. - V.59. №4. - P. 415-417.

6. Карасев В. Ю., Павлов С. И., Дзлиева Е. С., Новиков Л. А., Ермоленко М. А., Полищук В. А., Эйхвальд А. И. Магнитные и механические явления в газовом разряде // Вестник СПбГУ, Серия 4 Физика-Химия, В.1. - 2014. - С. 414-417.

7. Дзлиева Е. С., Ермоленко М. А., Иванов А. Ю., Карасев В. Ю., Павлов С. И. Исследование влияния неоднородности тлеющего разряда, вызванной сужением токового канала на динамику пылевых частиц в магнитном поле // Вестник СПбГУ, Серия 4 Физика-Химия, В.1. - 2014. - С. 261-264.

8. Карасев В. Ю., Дзлиева Е. С., Ермоленко М. А., Новиков Л. А., Павлов С. И., Эйхвальд А. И., Полищук В. А. О приложениях левитации пылевых гранул // Ученые записки Петрозаводского университета. Естественные и технические науки 2014. -№.10. -С. 157.

9. Павлов С. И., Дзлиева Е. С., Карасев В. Ю., Ермоленко М. А., Голубев М. С. Исследование свойств стратифицированного разряда с помощью отдельных пылевых частиц // Мат. конф. ОМИП-2009. М.: МЭИ, 2009. - С. 100-103.

10. Новиков Л. А., Карасев В. Ю., Дзлиева Е. С., Ермоленко М. А., Павлов С. И., Макар М. М Влияние неоднородного магнитного поля на торцах соленоидов на движение зондирующих частиц в тлеющем разряде // Мат. конф. ОМИП-2013. М.: МЭИ, 2013.-С. 125-128.

11. Новиков Л. А., Карасев В. Ю., Дзлиева Е. С., Ермоленко М. А., Павлов С. И., Макар М. М Собственное вращение пылевой частицы в плазменном потоке в магнитном поле//Мат. конф. ОМИП-2013. М.: МЭИ, 2013. - С. 211-214.

12. Karasev V. Yu., Pavlov S. I., Dzlieva E. S., Ermolenko M. A., Selection in complex plasma // in Proceedings 4nd International Conference DPA, Odessa. - 2013. — P. 57-61.

13. Karasev V. Yu., Pavlov S. I., Dzlieva E. S., Ermolenko M. A., Novikov L.A. Azimuthal motion of dusty particles in glow discharge in magnetic field // in Proceedings 4nd International Conference DPA, Odessa, 2013. - P. 84-87.

14. Карасев В. Ю., Дзлиева Е. С., Павлов С. И., Макар М. М Зондирование тлеющего разряда полидисперсными пылевыми частицами // ФНТП-2011. - Т.2. - С. 190-193.

15. Дзлиева Е. С., Карасев В. Ю„ Павлов С. И., Ермоленко М. А., Новиков JI. А., Эйхвальд А. И. Исследование влияния неоднородности магнитного поля на вращение плазменно-пылевых структур в стратах тлеющего разряда// ФНТП-2014. — Т.1. — С. 354358.

16. Дзлиева Е. С., Карасев В. Ю., Павлов С. И., Ермоленко М. А., Новиков Л. А., Эйхвальд А. И. Исследование поведения пылевой структуры, образующейся над сужением разрядной трубки // ФНТП-2014. - Т.1. - С. 305-308.

17. Дзлиева Е. С., Карасев В. Ю., Павлов С. И., Ермоленко М. А., Новиков JI. А. О механическом состоянии уединенных пылевых гранул и гранул внутри кластера в магнитном поле // ФНТП-2014. -Т. 1. - С. 324-327.

18. Дзлиева Е. С., Карасев В. Ю., Павлов С. И., Ермоленко М. А., Новиков J1. А., Полищук В. А., Эйхвальд А. И. // Магнитные и механические явления в газовом разряде //ФНТП-2014.-Т.2.-С. 18-21.

19. Karasev V. Yu., Dzlieva Е. S., Ermolenko M. A., Pavlov S. I. Selection of dust particles in the self-organized dust structures // Координационная сессия АН РФ по физике неидеальной плазмы (NPP-2013), Москва, 2013.'

20. Karasev V. Yu., Ermolenko М. A., Pavlov S. I. Gravity-driven probe grains in the dc discharge in magnetic field // Координационная сессия АН РФ по физике неидеальной плазмы (NPP-2014), Москва, 2014.

21. Karasev V. Yu., Dzlieva Е. S., Ermolenko M. A., Pavlov S. I., Novikov L. A., Maiorov S. A. About the characteristics of the drift plasma particles and the dynamics of dusty particles in the mixture of gases in a magnetic field // Координационная сессия АН РФ по физике неидеальной плазмы (NPP-2014), Москва, 2014.

22. Дзлиева Е. С., Карасев В. Ю., Павлов С. И., Ермоленко М. А., Новиков Л. А. Исследование влияния краевых эффектов на динамику газа и макротел в газовом разряде в продольном магнитном поле // Труды XLI Звенигор. конф., 2014. — С. 19.

23. Дзлиева Е. С., Карасев В. Ю., Павлов С. И., Ермоленко М. А., Новиков Л. А. Динамика пылевых частиц в смеси газов в магнитном поле // Труды XLII Звенигор. конф., февраль, 2015. - С. 213.

24. Дзлиева Е. С., Карасев В. Ю., Павлов С. И., Ермоленко М. А., Новиков Л. А. Способ управления ионным увлечением в пылевой плазме // Труды XLII Звенигор. конф., февраль, 2015.-С. 271.

25. Karasev V. Yu., Pavlov S. I. Dependence the structure angular velocity of the concentration of particles in the dust structure // Science and progress, S.-Petersburg, 2012, Book of abstracts - P. 119.

26. Karasev V. Yu., Pavlov S. I., Dzlieva E. S. Effect of the concentration of the particles in the dust structure angular velocity // PPPT-7, Minsk, 2012, Book of abstracts V.II - P. 805807.

27. Павлов С. И., E.C. Дзлиева, M.A. Ермоленко, В.Ю. Карасев, Л.А. Новиков, С.А. Майоров Способ управления ионным увлечением в пылевой плазме // Труды XLII Звенигор. конф., 2015. - С. 271.

28. Павлов С. И., Е.С. Дзлиева, М.А. Ермоленко, В.Ю. Карасев, Л.А. Новиков, С.А. Майоров Динамика пылевых частиц в смеси газов в магнитном поле // Труды XLII Звенигор. конф., 2015. - С. 213.

г

Подписано в печать 19.06.2015. Формат 60x84 ■/,„. Бумага офсетная. Гарнитура Times Печать цифровая. Усл. печ. л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ № 018.

Отпечатано в Издательстве ВВМ 198095, Санкт-Петербург, ул. Швецова, 41