Методы и устройства исследования взаимодействия поверхностных разрядов с зарядовыми барьерами на диэлектрических слоях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, кандидат технических наук Ивченко, Алексей Викторович

• Ивченко, Алексей Викторович
• кандидат технических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ивченко, Алексей Викторович

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ РАЗРЯДОВ И ОСОБЕННОСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ В ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ТЕХНИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ.

1.1. К вопросу о применении поверхностных разрядов в газоразрядной технике и технологии.

1.2. Особенности физики процессов формирования незавершенных поверхностных разрядов.

1.3. Анализ механизма взаимодействия зарядовых рельефов с диэлектриком.

1.4. Анализ путей регулируемого повышения энерговклада в плазменные электроды с НПР.

1.5. Цель и задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ НЕЗАВЕРШЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ РАЗРЯДОВ НА НЕПОДВИЖНЫХ И ДВИЖУЩИХСЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЛОЯХ.

2.1. Диагностический комплекс для исследования волновых и канальных структур НПР.

2.2. Обоснование выбора электродных систем для возбуждения НПР как объекта исследования.

2.3. Анализ распределения электрического поля модельного зарядового барьера с куполообразным распределением плотности поверхностных зарядов.

2.4. Сравнительное исследование остаточных зарядных структур при увеличении скорости возрастания импульса напряжения на высоковольтном электроде в системе возбуждения CP.

2.5. Исследование процесса формирования УПР в электромеханической системе роторного типа при постоянном напряжении.

2.6. Выводы. АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ЭЛЕКТРОДНЫХ СИСТЕМАХ ВОЗБУЖДЕНИЯ НЕЗАВЕРШЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ РАЗРЯДОВ.

3.1. Распределение электрического поля высоковольтного электрода в традиционной электродной системе скользящего разряда.

3.2. Анализ распределения электрического поля в разрядном промежутке с подвижным электродом.

3.3. Расчет составляющих электрического поля в разрядном промежутке НПР с зарядовым барьером у высоковольтного электрода в системе электродов CP.

3.4. Моделирование характера распространения поверхностных газоразрядных структур НПР.

3.5. Выводы.

4. ФОРМИРОВАНИЕ СКОЛЬЗЯЩЕГО РАЗРЯДА НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДЛОЖКЕ С

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ПОТЕНЦИАЛЬНЫМ БАРЬЕРОМ - ЭЛЕКТРОДОМ.

4.1. Совершенствование конструкции электродной системы возбуждения барьерно-запертого скользящего разряда.

4.2. Исследование фаз развития барьерно-запертого скользящего разряда в системе с дополнительным потенциальным барьером-электродом.

4.3 Исследование процесса формирования комбинированного скользящего разряда на профилированной диэлектрической подложке.

4.4. Разработка рабочих камер газовых лазеров на основе двухрежимного плазменного электрода с комбинированным скользящим разрядом.

4.5. Установка для подавления микрофлоры на семенах колосовых культур.

4.6.Вывод ы. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ НА БАЗЕ НЕЗАВЕРШЕННЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ РАЗРЯДОВ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИХ

ПРИМЕНЕНИЯ.

5.1. Генераторы с НПР в озонотехнологии.

5.1.1 .Разработка измерительного комплекса для озонотехнологических исследований.

5.1.2. Разработка озонотерапевтическош комплекса.

5.1.3. Результаты исследования процесса оксидирования металлов в озоновоздушной атмосфере разрядной камеры озонатора с НПР.

5.2 Разработка разрядных камер плазмохимических генераторов с УПР для бактерицидной и химической обработки воздуха без превышения ПДК на озон и окислы азота.

5.3. Примеры перспективного использования незавершенных поверхностных разрядов в технике

5.4. Результаты внедрения газоразрядных устройств с плазменными электродами на основе НПР

5.4.1. Разработка экспериментальной модели газоразрядного генератора для вентиляторного блок аюздухоочистигеля"Элион" ОАО "Трансформатор".

5.4.2. Результаты разработки оптической системы определяющей содержание озона в газах.

5.4.3. Результаты апробации медицинского озонотерапевтическош комплекса в ЛОР - клинике СамГМУ.!.

5.4.4. Результаты разработки газоразрядной технологии оксидирования, упрочнения и защиты колец подшипников для ОАО "Самарский подшипниковый завод".

5.4.5 .Результаты разработки модели газоразрядной камеры лазера на основе КСР.

5.4.6. Результаты применения газоразрядных генераторов с плазменными электродами на основе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и устройства исследования взаимодействия поверхностных разрядов с зарядовыми барьерами на диэлектрических слоях»

Задачи успешного развития аэрокосмической отрасли промышленности, как и всего машиностроения в целом требуют поиска, разработки и внедрения новых эффективных технологических процессов. В этой связи на производстве в последнее время уделяется все большее внимание плазменным методам обработки, основанным на применении газовых разрядов атмосферного давления. Неслучайно электронно-ионные и плазменные технологические процессы выделены МИННАУКИ Российской Федерации в разряд критических технологий федерального значения.

Среди газовых разрядов атмосферного давления в рабочих камерах лазеров, элементах сильноточной электроники, в плазмохимических генераторах все большее распространение находят поверхностные разряды (ПР), развивающиеся на границе твердого и газообразного диэлектриков. В зависимости от конфигурации электродов, характера изменения напряжения все ПР, развивающиеся в виде согласованных многоканальных токовых структур, можно условно классифицировать как скользящие разряды (CP), высокочастотные или самоограниченные поверхностные разряды (ВЧПР и СПР), частичные разряды [26,72,95,99,139,181].

Сильноточные или завершенные CP формируемые при крутизне фронта импульсов

12 напряжения dU/dt«10 В/сек и развивающиеся в остронеоднородном электрическом поле с преобладанием нормальной к поверхности диэлектрика составляющей (Дашук П.Н., Чистов Е.К.,1979) [59,181] широко используются в рабочих камерах импульсных С02-(Андреев С.И, Прохоров А.М., Кузьмин Г.П. и др., 1980-1990) [9-8,105,139,181] и эксимерных лазеров (Борисов В.М., Высикайло Ф.И. и др., 1984-1995) [26,32,144] в качестве источников предионизующего УФ-излучения и плазменных электродов. Однако высокие уровни токов завершенной стадии CP при организации разряда в частотном и импульсно-периодическом режимах приводят к развитию эрозионно-абляционных процессов разрушения поверхности диэлектрика [57,72]. Это обосновывает необходимость перехода от завершенной фазы с поверхностной плотностью энерговклада на уровне >1Дж/см2 к незавершенному скользящему разряду (НСР) с энерговкладом <0.01 Дж/см2 (Kominski W.R.,1982; Борисов В.М., Христофоров О.Б., 1988) [139,144,187].

Еще в 1976 г. Андреевым С.И., Белоусовой И.М., Дашуком П.Н., Кузьминым Г.П. была показана возможность использования НСР в рабочей камере СОг- лазера одновременно в качестве плазменного катода и источника предионизации [139]. Однако конструкционная сложность электрода на основе НСР, возбуждаемого в форме самоограниченного CP с U/Unp>2 (Unp-напряжение формирования разряда, U -приложенное напряжение) секционированность его рабочей поверхности ограничили применение незавершенного разряда в камерах TEA СО2- и эксимерных лазеров лишь для предионизации газа ( Ernst G.J., Beverly R.E., Баранов В.Ю., 6

Борисов В.М., Христофоров ОБ. и др.) [41,43,139,186-187]. Следующая проблема проявляется при возбуждении НСР от частотного источника апериодического напряжения. Она связана с необходимостью нейтрализации остаточного поверхностного заряда, выносимого предыдущим импульсом НСР на высокоомный диэлектрик (Журавлев О.А., Муркин А.Л. Кусочек А.П., 1989) [117].

В тоже время дня повышения надежности и долговечности систем возбуждения НСР в режиме ВЧПР в рабочих камерах электротехнологических (ЭТ) устройств идут по пути снижения требований к электромагнитной жесткости разрядного контура (Верещагин И.П., Калинин А.В., Козлов М.В и др., 1990-1993) [95,99,131], переходу к НПР, формируемым в электродных системах с пологим фронтом импульса напряжения, и к dU/dt=0 (Марков В.П, Пичугин Ю.П., 1998-2001) [132,138]. Однако наблюдаемые при этом снижение уровня мощности, вкладываемой в распределенные формы разряда, и падение эффективности взаимодействия формируемых на основе НСР плазменных листов с поверхностью материалов и средами, существенно ограничивают области применения ПР [15,115].

Отмеченные проблемы требуют создания метода регулирования уровня вклада энергии в НСР, возбуждаемых в традиционных системах электродов, при сохранении поверхностной однородности разряда и возможности формирования плазменных листов в рабочих камерах с частотным возбуждением и однородным объемным энерговкладом.

За основу был принят известный метод зарядовых барьеров [35], применяющийся в технике высоких напряжений для предотвращения перекрывания подложки искровыми каналами ПР. Впервые метод зарядовых барьеров рассматривался для управления фазами распределенных форм ПР, по-видимому в работах Журавлева О.А. и Федосова А.И., 1990-1992 [65,70,93]. Однако детальная проработка электрофизического метода регулирования вклада энергии в распределенную фазу ПР была выполнена Марковым В.П., 2001 применительно лишь к коронному разряду [114], возбуждаемому в газовом промежутке с неподвижной и движущейся диэлектрическими подножками. Перенос этих механизмов на многоканальную структуру ПР, возбуждаемого в электродной системе CP, требует проведения дальнейших исследований процессов формирования НСР, которые не могут быть выполнены без совершенствования измерительной системы, разработки новых экспериментальных устройств, а также развития математических моделей процессов взаимодействия разрядно-зарядовых образований.

Рассмотрим краткую характеристику работы. Во введении обосновывается актуальность темы исследования, изложено краткое содержание диссертации и сформулированы основные положения выносимые на защиту. Глава первая. В данной главе приведен анализ состояния исследования незавершенных скользящих и поверхностных разрядов соответственно на неподвижных и движущихся 7 диэлектриках с выделением процессов взаимодействия с формируемыми зарядовыми барьерами, сформулированы цель и задачи исследований.

В 1967-1977 гг. в работах Андреева С.И., Зобова Е.А., Ванюкова М.П., Даниэля Е.В. и др. были выделены волновые проявления механизма формирования НСР на тонких диэлектрических пленках. С уменьшением толщины подложки d связывался переход к самосогласованному режиму развития НСР, когда рост емкостного тока 1 = —(CdU) приводит к такому возрастанию dt проводимости плазмы, что потенциал ВВЭ с малыми потерями переносится в область головки, определяя интенсивность ионизационных процессов на внешней границе многоканальной структуры разряда. Еще большая роль отводится диэлектрику на начальной или предпробойной стадии НСР. В работах Ernst G.J., Boer A.G. Hasson V., 1978-1980 однородность начальных образований НСР объяснялась предионизацией приповерхностного слоя газа в поле связанных зарядов, обусловленных поляризацией диэлектрика во внешнем поле. Анализ особенностей формирования начальной стадии НСР был выполнен Дашуком П.Н. и Чистовым Е.К., 1979. Показано, что наличие электрода-подложки позволяет выделить у ВВЭ на диэлектрике участок шириной x/d~0.3, где в предпробойной стадии оседают заряды знака совпадающие со знаком U на ВВЭ. По их оценкам, при отрицательной полярности ВВЭ и атмосферном давлении воздуха за характерное время ts(1.5-4)xlO~I0ceK эмитируемые ВВЭ электроны выводятся из процесса размножения и формируют на высокоомной подложке зарядовый барьер. Поле зарядового барьера на подложке должно видоизменять расчетные распределения нормальной Еу и тангенциальной Ех составляющей напряженности электрического поля у рабочей кромки ВВЭ, задавая условия для развития волновых ионизационных процессов. Одним из проявлений взаимодействия полей ВВЭ и потенциального барьера является периодичность импульсов тока в предпробойной стадии разряда.

Данные модельные положения были экспериментально подтверждены в исследованиях Муркина A.JL и Журавлева О.А., 1988-1990, которые впервые с помощью электрографического метода на пленочных диэлектриках при малых dU/dt зафиксировали ступенчатое продвижение внешнего фронта НПР и показали на наличие эффекта запирания шлем остаточных зарядовых рельефов рабочего промежутка для последующих импульсов НСР. В работах Федосова А.И., Кусочка А.П. и др., 1990-1992 анализировались распределения составляющих поля остаточного зарядового рельефа НСР, полученные с помощью зондовых измерений. Было показано, что на внешней границе приэлекгродной полосы нанесенных зарядов могут возникать условия для усиления внешнего поля НСР. Этот краевой эффект перераспределения поля нанесенных зарядов полем поляризованного диэлектрика может играть существенную роль в развитии НСР. Поэтому 8 дальнейший анализ литературных источников был подчинен изучению механизма взаимодействия зарядовых рельефов с диэлектрическими подложками.

Известны результаты математического анализа процесса перераспределения поля нанесенных на одностороннефольгированный диэлектрик зарядов полем выделяющихся поляризационных зарядов, выполненного в работах Голикова Ю.К., Сереброва Л.А., Уткина К.Г., 1960-1969. Методом аналитического моделирования в их работах был выделен эффект существенного усиления нормальной Еу и тангенциальной Ех составляющих напряженности электрического поля на границе зарядовой полосы при возникновении полярной «окантовки» противоположного знака в распределении ее нормальной составляющей вектора напряженности. Особенности подобного перераспределения структуры электрического поля анализировались в работах Рейнберга М.Г., Neugebauer Н.Е., Шафферта Р.М Федосова А.И,. и др., 1968-1997.

Большие надежды, на возможность выявления поля полярной «окантовки» инструментальными методами, возлагались на результаты экспериментальных исследований поверхностных распределений зарядов, которые выполнялись в Саратовском НИИ механики и физики с использованием бесконтактных электростатических зондов пролетного типа. Однако особенности измерительной системы, обусловленные необходимостью выноса перед измерением заряженного диэлектрика из поля разряда, не позволили исследователям обнаружить краевые эффекты на границе зарядовых пятен.

В тоже время в работах Джуварлы Ч.М., Вечхайзера Г.В. и Леонова Е.М., 1970-1988 еще в 1970 г. с помощью электронно-оптических преобразователей было зафиксировано изменение структуры объемного газового разряда при взаимодействии с осажденным на диэлектрик зарядовым пятном в виде выноса газоразрядных процессов на периферию зарядового рельефа. Особое внимание привлекает диссертационная работа Маркова В.П., 2001, в которой при исследовании взаимодействия униполярного коронного разряда (УКР) с диэлектрическими барьерами были развиты и частично подтверждены теоретические представления, разработанные в трудах Голикова Ю.К., Сереброва Л.А. и Уткина К.Г. На основании результатов экспериментальных исследований и математических моделей зарядовых рельефов с полярными «окантовками» Марковым В.П. совместно с Федосовым А.И. и др. был разработан механизм возбуждения прибарьерных проводящих слоев и получено объяснение ряда наблюдаемых эффектов в УКР с неподвижным и движущимся диэлектриками: вынос основания разряда против направления движения диэлектрика; возбуждение новой формы ПР - однородного поверхностного разряда, структуризация поля свечения у токосъемного электрода. Анализируя поляризационное перераспределение составляющих напряженности электрического поля зарядового рельефа на диэлектрическом слое, Марковым В.П. совместно с Федосовым А.И., Ивченко А.В. и др. были созданы физические модели непрерывного и ступенчатого 9 распространения поверхностной волны напряжения, соответственно в затухающем и усиливающемся полях барьерно-ограниченного коронного разряда, дано обоснование многократного увеличения токовых характеристик УКР в промежутке с движущимся диэлектрическим барьером.

В настоящее время большой научный и практический интерес представляет исследование поляризационных эффектов в предробойной фазе НСР. Высоковольтный электрод CP, выполненный в виде фольговой полосы, лежащей на поверхности высокоомного односторонне фольгированного диэлектрика, образует одну из обкладок конденсатора и в силу конечности геометрических размеров характеризуется краевым искажением электрического поля. На данную область пространства приходится лавинная стадия CP, здесь формируется первичная полоса зарядового барьера Однако процессы, происходящие в приэлектродной области CP, не получили должного рассмотрения.

До настоящего времени не изучались процессы взаимодействия многоканального CP, возбуждаемого в самосогласованном режиме с остаточными и дополнительными зарядовыми рельефами, не рассматривалась возможность применения метода зарядовых барьеров для повышения уровня вклада энергии в НСР.

Известно (Дашук П.Н., 1993), что исследование приэлектродной лавинной стадии CP с помощью метода записи автографов свечения на высокочувствительной аэрофотопленке затруднительно. Это оправдывает применение электрографического метода регистрации остаточных зарядовых рельефов в приэлектродной области НСР. Недостатком метода является его интегральносгь, связанная с проблемностью отслеживания газоразрядных процессов, сопровождающихся перезаписью первичных электрографических картин. Для обеспечения прямой визуализации структурных изменений у рабочей кромки ВВЭ необходимо введение в электродную систему CP движущегося диэлектрического слоя. Движение диэлектрика приводит к усилению ионизационных процессов в барьерно -запертом разряде, вызывая свечения приповерхностного слоя слабо -ионизированного газа (Журавлев О.А., Заикин А.П., Марков В.П., 1995-1999).

На основании выполненного анализа сформулированы цель и задачи диссертационной работы. Глава вторая. В данном разделе приведены основные параметры созданного диагностического комплекса, даны характеристики газоразрядных систем возбуждения НПР, как объекта исследования, представлены результаты экспериментальных исследований процессов формирования НПР с выделением зарядовых рельефов на неподвижных и движущихся диэлектриках.

Созданный диагностический комплекс основан на системе электрографической записи зарядовых рельефов и включает в свой состав:

10

- систему осциллографической регистрации вольт- и ампер-секундных характеристик разрядов с разрешающей способностью не хуже 10 нсек;

- систему зондовых измерений градиентных характеристик зарядовых рельефов, включающей контактные зонды с входным сопротивлением 1.5Гом и собственной емкостью 20 пФ;

- систему фоторегистрации излучения световых структур в поле свечения ПР.

Диагностический комплекс позволил связать наблюдаемые электрографические картины распределения поверхностных зарядов на диэлектрике с результатами осциллографической регистрации вольт- и ампер-секундных характеристик и данными фоторегистрации световых структур ПР.

Разряды возбуждались в традиционной электродной системе CP с неподвижным диэлектрическим слоем и в специально разработанных электромеханических системах с движущимся диэлектриком. Первая система обладала возможностью быстрой замены как фольговых электродов, так и диэлектрических слоев. В электромеханических системах возбуждения ПР регулировалась величина зазора (от 0 до 3 мм) между рабочей кромкой высоковольтного электрода (ВВЭ) и поверхностью диэлектрика. Диэлектрический слой лежал на образующей металлического цилиндра-ротора и имел скорость линейного перемещения 0.1-9 м/сек, образуя подвижный электрод (ПЭ). Кроме ПЭ и ВВЭ в этих системах применялись один или два токосъемных электрода (ТЭ), которые выполнялись в виде максимально-приближенных к поверхности ПЭ заземленных фольговых полос. Один из ТЭ всегда располагался по ходу движения диэлектрика за ВВЭ. В схеме с двумя ТЭ второй заземленный фольговый электрод располагался по ходу движения диэлектрика до ВВЭ и служил для замыкания искровых каналов завершенного УПР.

Использовались два шла источников питания: высоковольтный генератор с апериодической формой импульсов напряжения и униполярные источники питания с регулируемой скоростью нарастания напряжения dU/dt=0-3 кВ/сек.

Для выбора диэлектрической подложки с максимальным проявлением поляризационных искажений в структуре наносимых зарядов ст(х) проведен аналитический расчет распределения составляющих напряженности электрического поля для модельной зарядовой полосы с куполообразным профилем рельефа а(х): <т(х) = — к arctg(-) - arctg(-) т т где ао=тг-а(0)

2arctg(— )]-максимальная плотность поверхностных зарядов; а-эффекгивная ширина зарядовой т полосы; m-параметр, характеризующий крутизну склона нанесенного рельефа.

Применяя метод изображений, было показано взаимоисключающее влияние на составляющие Ех и Еу поля возрастания толщины d диэлектрика и его проницаемости 82. Анализ

11 полученных зависимостей позволил выделить превалирующее влияние толщины диэлектрика на относительные величины индукционного «провала» в середине полосы и полярной «окантовки» на границе рельефа. Было обосновано применение в качестве подложек пленочных диэлектриков с S2>3 и d=40-200 мкм (полиимидная и лавсановая пленки).

Исследования процессов формирования униполярных ПР (УПР) в воздухе атмосферного давления проводились в трех- и четырех- электродных системах роторного типа при уровне перенапряжения на ВВЭ Р>3-5. Высоковольтный электрод (ВВЭ) устанавливался с возможностью регулирования зазора h относительно ПЭ в диапазоне h=0-5 мм. Анализировалось распределение структур свечения УПР в зазоре и на поверхности движущегося диэлектрика с выделением формируемых зарядовых рельефов. Экспериментально установлено, что при низких U (Р<1.6) и скоростях Упэ движения диэлектрика в диапазоне 5-6 м/сек УПР представляет собой диффузную форму разряда, которая при h=0 формируется от внешней границы основания униполярного коронного разряда в промежутке ВВЭ-ПЭ и развивается на встречу движения диэлектрика. При переходе к более высоким U ((3=2-3) даже при ЬгО происходит пропорциональное увеличение плотности зарядов на ПЭ и наблюдается дальнейший вынос полосы УПР навстречу движения диэлектрика при нарастающем нарушении однородности поля свечения и формировании поверхностных токовых каналов. Дальнейший рост U (р=4-5) при h^O приводил к изменению механизма формирования УПР. Характерным явилась генерация искровых каналов непосредственно с рабочей кромки ВВЭ. При этом токовые каналы, стартующие с ВВЭ, проходили над поверхностью заряженной диэлектрической подложки и опускались на поверхность диэлектрика на внешней границе полосы свечения газового разряда на ПЭ, переходя в каналы поверхностной искры.

Рассматривая периодически формирующиеся токовые каналы в качестве проносных электрических зондов, имеющих потенциал ВВЭ и отслеживающих распределение потенциала над поверхностью заряженного диэлектрика, были получены качественные топограммы наружной границы зарядовой полосы на ПЭ. Принципиальным моментом является то, что регистрация профилей зарядовых рельефов производилась здесь не после снятия напряжения с ВВЭ, а непосредственно в процессе горения разряда. Следовательно, здесь впервые экспериментальным методом были выделены профили плотности нанесенных зарядов без влияния на них искажающих факторов, проявляющихся при выключении внешнего электрического поля. Функциональное представление полученных рельефов позволяет производить расчет распределения электрического поля зарядового барьера при совместном рассмотрении с полями ВВЭ и пространственного заряда анализировать процессы развития УПР.

По аналогии с УПР на движущемся диэлектрике были выполнены исследования структурных образований в традиционной электродной системе CP с неподвижным

12 диэлектрическим слоем. Здесь экспериментально были выявлены особенности формирования электрографических картин НСР при увеличении крутизны импульса dU/dt на ВВЭ. Характерным является переход от одноканального пробоя с широким ветвлением токовых структур на л подложке при dU/dt=10 В/сек к многоканальному пробою с выраженной направленностью токовых структур (109 В/сек). При dU/dtwlO11 В/сек происходит упорядочивание токовых каналов со смыканием их зарядовых оболочек. При dU/dt >1012 В/сек НСР реализуется в виде волнового пробоя приповерхностного слоя газа с формированием фронта волны напряжения, внешняя граница которой отслеживает конфигурацию рабочей кромки ВВЭ

Установлено, что независимо от величины dU/dt у рабочей кромки ВВЭ проявлялась электрографическая полоса шириной 5-8 мм, связанная с реализацией коллективных процессов выноса зарядов на подложку. Особенностью данной структуры является то, что на ширине приэлектродной полосы впоследствии был экспериментально визуализирован процесс ступенчатого продвижения линейного фронта НПР при скорости возрастания U на ВВЭ < 103 В/сек.

Аналогичная приэлектродная структура в виде световой полосы наблюдалась при возбуждении УПР в электродной системе CP с движущимся диэлектрическим слоем. Однако при формировании УПР ступенчатый механизм расширения приэлектродной полосы НПР сменялся на непрерывный. Это связано с тем, что при движении диэлектрика приэлектродная полоса остаточного зарядового рельефа постоянно выносится из межэлектродного промежутка ВВЭ-ПЭ и не влияет на развитие последующего импульса возбуждения УПР.

На основании сравнительного анализа образования приэлектродных полос сделано заключение об определяющей роли зарядового барьера в НПР (неподвижный диэлектрик) на упорядочивание ионизационных процессов предпробойной фазы СР.

Глава третья. Данный раздел посвящен решению задач о нахождении распределения соответствующих электрических полей в рабочих промежутках УКР и НСР с выделением влияния формируемых зарядовых барьеров на характер развития поверхностных разрядов.

В трехэлектродной системе с подвижным электродом-ротором, используя метод изображений, найдены аналитические выражения и построены графики распределений составляющих напряженности электрического поля Е^х и Esy в перенапряженном разрядном промежутке с Р>2. Условие по Р, соответствует запиранию униполярного коронного разряда (УКР) и переходом его в квазиоднородную форму с выносом основания разряда навстречу движению ПЭ и бесконтактным возбуждением УПР. При этом плотностью объемного заряда в зазоре ВВЭ-ПЭ расчетной модели можно пренебречь. Таким образом, в расчете учитывались составляющие поля коронирующего ВВЭ и зарядового барьера ст(х) сформированного УКР на движущемся диэлектрике.

13

Исходя из равенства Esy=0 (условие запирания разряда под ВВЭ), плотность зарядового напряжение на ВВЭ, d- толщина диэлектрика, a s0 и s -диэлектрическая постоянная и проницаемость газовой среды соответственно. Аппроксимирующая распределения а(х) функция на внешней границе зарядовой полосы коррелировала с конфигурацией диффузного разряда в промежутке h и на поверхности подложки и записывалась в виде линейно - кусочной системы.

Полученные в результате расчета распределения составляющих поля Ехх и ESy в разрядном промежутке УКР показали, что в газовом зазоре вблизи поверхности диэлектрика (у=2мм) на внешней границе зарядового барьера возникает подобие полярной «окантовки» в виде двух разноименных полюсов составляющей Esy поля. Характер изменения составляющих Е^у и Е^ поля на внешней границе зарядового барьера способствует выносу отрицательно заряженных частиц навстречу движущемуся диэлектрику с непрерывным отслеживанием шириной промежутка h уровня Uo на ВВЭ и может быть использован для изучения процессов формирования в основании разряда на ПЭ потенциального электрода, определяющего условия возбуждения УПР.

Основные недостатки данной модели, затрудняющие исследования закономерностей взаимодействия полей ВВЭ и зарядового барьера, связаны с условностью задания функции распределения а(х) на внешней границе зарядовой полосы, с проблематичностью определения условия запирания разряда в остро-неоднородном поле.

Более благоприятные условия выделения поля полярной окантовки предоставляются в электродной системе СР. Задача о распределении поля протяженного фольгового ВВЭ по физическому содержанию имеет сходство с задачей о распределении поля зарядовой полосы. Ограниченность подхода к моделированию поля металлического электрода полем поверхностных зарядовых структур связана с тем, что последние не имеют геометрической толщины и не воспроизводит геометрии рабочей кромки ВВЭ.

Для предпробойной фазы CP рассмотрена задача, где у края бесконечно тонкой металлической полосы - ВВЭ имеется непрерывная функция распределения потенциала ф(х) при заданной форме зарядового барьера. При решении данной задачи была выполнена аппроксимация функций распределения потенциала ф(х) с использованием функции Грина для полуплоскости, найдено решение уравнения Лапласа, позволяющее связать распределение потенциала на диэлектрике с уровнем напряжения на высоковольтном электроде. В одномерном приближении получены выражения для составляющих результирующего поля ВВЭ - зарядовый барьер, с учетом наличия на подложке приэлектродной зарядовой полосы с линейным внешним фронтом. Сохранена "полярная" окантовка на внешней границе расширяющейся зарядной полосы. барьера а(х) на диэлектрике под ВВЭ находилось из выражения

14

Итерационным методом найдено решение задачи о распространении границы НСР в предпробойной стадии. Получена зависимость ширины зарядной полосы на диэлектрике от уровня напряжения на ВВЭ при заданной напряженности поля пробоя. При этом отслеживание волной напряжения положения полярной «окантовки» барьера обеспечивает дрейфовый механизм переноса зарядов на его периферию. В результате впервые получен математический аналог механизма периодического продвижения фронта НПР в предпробойной (лавинной) стадии. Рассмотренные представления о развитии линейного фронта волны напряжения НПР качественно отражают экспериментально подтвержденный процесс ступенчатого продвижения НПР в начальной фазе развития. Однако использование разработанного механизма требует проведения дополнительных исследований для введения в модель более обоснованных с физической точки зрения процессов зажигания и погасания локально ограниченных форм ПР.

Для определения степени универсальности рассматриваемых предпробойных процессов в остро-неоднородном внешнем поле необходимо расширение схем экспериментального моделирования механизмов взаимодействия газового разряда с формируемым на подложке потенциальным барьером, а также выделение той роли поляризационных и индукционных эффектов в диэлектрике, которую они играют в построении зарядовых структур и возбуждении приповерхностных электропроводящих слоев.

Глава четвертая. Приводятся результаты исследования фаз развития CP на стационарной диэлектрической подложке с пространственно локализованной полосой о(х), формируемой с помощью дополнительного коронного разряда. Рассмотрены основы создаваемого электрофизического метода регулирования предельных характеристик НСР и средства для его реализации.

При разработке динамического метода регулирования порогового напряжения Unop запирания сильноточного CP нить коротрона диаметром 100 мкм устанавливалась на высоте hK=15-20 мм от поверхности диэлектрика и на расстоянии /к от рабочей кромки ВВЭ с выполнением соотношений / >2 /к; 1к >2 Ьк, где /-ширина разрядного промежутка. Нить ориентировалась вдоль рабочей кромки ВВЭ и имела одинаковую с ним полярность. Малая толщина диэлектрика d=40-200 мкм способствовала сокращению протяженности зарядовой полосы о(х), ширина которой по результатам электрографической регистрации не превышала половины ширины межэлектродного промежутка ВВЭ-ТЭ. CP возбуждался в электродной системе с апериодической формой импульса напряжения U на ВВЭ при крутизне фронта импульса dU/dt > 5-Ю11 В/сек При подаче на нить коротрона Uk>(0.5-0.6) Unp, где Unp-напряжение на накопительной емкости, соответствующее пробою разрядного промежутка / при отсутствии потенциального барьера, наблюдается устойчивый эффект ограничения разряда незавершенной фазой. В условиях проведенных экспериментов для порогового напряжения

15 достигалось соотношение Unopsl.6 Unp, приводящее к повышению уровня вклад энергии в барьерно-запертый CP (БЗСР) в 2.5 раза. Осциллографические исследования подтвердили, что при Unp< U <Un0p наблюдается увеличение крутизны фронта dU/dt и рост амплитуды импульса тока в 1.5 и более раз.

Заменой опорного сопротивления R=30 кОм на индуктивность Ь=4мкГн в системе возбуждения БЗСР был осуществлен переход от апериодического к колебательному характеру тока разряда. В результате была выделена новая форма CP, при реализации которой ограничивающая полоса зарядового барьера а(х) выполняла роль потенциального электрода, обеспечивающего за счет процессов разрядки а(х) на ВВЭ поддержание и разогрев плазмы в каналах СР. Данная форма существования поверхностного разряда была названа -комбинированный скользящий разряд (КСР).

Для усиления емкостного тока разрядки искусственной зарядной полосы на ВВЭ и улучшения эксплуатационных характеристик электродной системы CP предложена схема возбуждения КСР на профилированной диэлектрической подложке со ступенчатым изменением толщины. В области расположения ВВЭ толщина подложки максимальна, что обусловлено электрической прочностью материала и прикладываемыми к ВВЭ уровнями напряжения. Под коротроном подложка имеет минимальную толщину, обеспечивая повышенную контрастность наносимого потенциального барьера-электрода. Эксплуатация разработанной конструкции электродной системы НСР с частотой до 3 Гц не приводила к видимым изменениям токовых образований на диэлектрической подложке. Кроме того при характерных амплитудных значениях тока до 250 А для 4-5каналов длиной до 100 мм отсутствовали остаточные изменения в структуре поверхностного слоя подложки, выполненной из стеклотекстолита.

Разработанный на основе КСР двухрежимный плазменный электрод использовался для возбуждения объемного разряда в рабочей камере TEA СОг-лазера. Здесь начальной стадии КСР обеспечивает УФ-предионизацию газа, а на этапе (через 100-500 не) образования токовых каналов разрядки емкости потенциального барьера электрода служит для замыкания основного разряда. Экспериментальная отработка электрода на основе КСР проводилась в разрядной камере TEA СОг-лазера с ионизационным размножением электронов в короткоимпульсном объемным самостоятельном разряде позволила получить в газовом промежутке 20 мм с металлическим анодом несамостоятельный объемный разряд при давлении Р«0.8-105 Па в газовой смеси состава СО2: N2 : Не =1:2:3. Емкость основного разряда (не более 25 нФ) разряжалась на плазменный электрод при U«9 кВ,. приведенной напряженности электрического поля E/N«2-10"16 В-см2 и объемной плотности энерговклада порядка 2-104 Дж/(м3-атм).

16

В пятой главе представлены результаты разработки на основеновых форм ПР высокоэффективных плазменных и рабочих камер , создаваемых на их основе, ЭФ и ЭТ устройств

Совместно с сотрудниками предприятия ГУЛ КБАС была разработана газоразрядная камера полоскового типа с плазменным листом на основе КСР. В качестве материала подложки использовалось пластина монокристаллического сапфира. Согласованный режим работы коронного и скользящего разрядов обеспечил достижение частоты энерговклада в плазменный лист до 100 Гц.

Для подавления патогенной микрофлоры на семенах колосовых культур был разработан УФ -излучатель с рабочей камерой на основе двух видов CP: завершенного сильноточного и незавершенного БЗСР (НИИ селекции, г. Кинель). Проведенные сотрудниками кафедры «Биохимия» СамГУ микробиологические исследования показали на высокий уровень достигаемого в установке бактерицидного эффекта.

Завершенный УПР, развивающийся вверх против движения диэлектрика, обеспечил создание экспериментальной модели высоковольтного коммутатора тока с регулированием напряжения пробоя за счет изменения скорости вращения ПЭ. Другой тип высоковольтного коммутатора создан на основе электродной системы CP и имеет регулируемый по высоте дополнительный коронирующий электрод. Изменяя высоту установки нити коротрона, а также подаваемое на него высокое U, обеспечивается возможность регулирования рабочего напряжения и частоты срабатывания коммутатора.

К ЭТ устройствам относятся разработанные и созданные экспериментальные образцы газоразрядных генераторов - вентиляторов с УКР и незавершенным УПР, обеспечивающих бактерицидную обработку и химическую очистку потока прокачиваемого воздуха Испытаниями, проведенными совместно с Самарской ОблСЭС и НИИ «Гигиена и промсанитария», доказана возможность эффективной работы устройств без превышения ПДК на озон. Экспериментальный образец устройства, выполненного по патенту № 2116244, прошел успешную апробацию в качестве средства для борьбы с внутрибольничной инфекцией в условиях пульмонологического стационара городской больницы №4 г. Самары.

Для расширения областей применения НПР в озоно- и плазмохимических технологиях был скомпонован измерительно-испытательный комплекс, в состав которого вошли специально разработанные и созданные установки для определения концентрации озона в широком диапазоне (1-103 мг/м3). В качестве испытательного оборудования были использованы измерительные установки и приборы для оценки прочностных, коррозионных и электрофизических свойств обработанных поверхностей. Созданный комплекс использовался при исследовании процессов формирования в рабочей камере с НПР оксидных покрытий на поверхности стали ШХ15 методом

17 окисления в озоно-воздушной атмосфере. Показана возможность получения упрочняющих слоев в фазе Без04.

В JIOP-центре СамГМУ в состав лечебного оборудования вошел, разработанный в СГАУ на основе НПР, генератор озона. Использование озонотерапевтической установки позволило повысить качество лечения и сократить внутренние издержки, связанные с приобретением дорогостоящих медикаментов. За период с 1995 по 2001 гг. курс озонотерапии прошли 325 пациентов. Эффект выздоровления при использовании озонотерапии составил более 70%.

Представлены примеры новых областей применения НПР: в газосветной рекламе и в системе формирования плазменного пограничного слоя для снижения аэродинамического сопротивления тел в потоке.

В приложении к диссертации представлены протоколы исследования разработанных устройств в НИИ «Гигиена и промсанитария», ОблСЭС, заключение ЦИЛ «СПЗ-9», акты внедрения на озонотерапевтический комплекс в ЛОР- центре им академика Солдатова И.Б, и на лабораторную работу, введенную в учебный процесс специальности 131200 в СГАУ.

Рассмотрение краткой характеристики диссертационной работы позволяет сформулировать основные положения и результаты, выносимые на защиту.

1. Результаты исследования процессов взаимодействия поверхностных разрядов с остаточными и дополнительными зарядовыми барьерами и разработанные на этой базе электрофизические метод и средства регулирования предельных характеристик разрядов.

2. Результаты экспериментального выделения и теоретического обоснования процессов ступенчатого и непрерывного продвижения фронта НПР соответственно на неподвижных и движущихся диэлектрических слоях.

3. Распределения составляющих напряженности электрического поля в электродной системе НПР при наличии полосы зарядов а(х) у рабочей кромки и напряжения U на ВВЭ.

4. Результаты исследования процессов формирования и основные характеристики новых форм незавершенных поверхностных разрядов: БЗСР, КСР, УПР;

5. Методология проектирования и основные характеристики ЭФ и ЭТ устройств, созданных на основе новых форм ПР.

18

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Ивченко, Алексей Викторович

5.1.3. Результаты исследования процесса оксидирования металлов в озоновоздушной атмосфере разрядной камеры озонатора с НПР

Одна из важнейших задач современного машиностроения состоит в обеспечении достаточной поверхностной прочности деталей при механическом контакте, а также в их защите их от коррозионного воздействия окружающей среды [1,102,171]. Не менее актуальна данная задача для озонаторостроения, где химическая стойкость используемых материалов оказывает прямое влияние на долговечность и стабильность характеристик выпускаемой продукции [7,172]. Поэтому в данном разделе диссертационной работы представлены результаты исследования оксидирования различных сортов металла непосредственно в рабочей камере генератора озона с НПР.

Обработка материалов производилась внутри газоразрядной камеры озонатора с НПР (см. рис.5.4-5.5) по схеме, представленной на рис.5.13. При проведении процесса обработки образец 1 помещался на некотором расстоянии h от плазменного листа НПР сформированного у рабочих кромок линейки ВВЭ 2, расположенных на поверхности лейкосапфировой диэлектрической подложки 3 толщиной d=l мм. Для усиления разрядных процессов НПР на тыльной стороне диэлектрической пластины 3 устанавливался проводящий экран 4.

Рис.5.13. Схема оксидирования поверхностей металлов в газоразрядной камере озонатора с НПР: 1-Образец; 2-Линейка электродов; 3-Диэлектрическая подложка; 4-Металлический экран; 5-Блок питания.

176

При подаче на ВВЭ 2 от блока питания 5 высоковольтных импульсов напряжения с частотой f=3.5 кГц и амплитудой Ua=6 кВ на диэлектрической подложке 3 возникал и развивался плазменный лист НПР. Геометрические параметры электроднодного контура генератора озона при проведении экспериментов были следующие: емкость ВВЭ составляла 800 пФ, суммарная длина рабочих кромок элементов ВВЭ - 800 мм. Концентрация озона на выходе

3 3 из генератора составляла Q=0.135 дм /час 690±50 мг/м при, при этом температура газа внутри камеры электроразрядного генератора озона по показаниям установленного внутри ртутного термометра составляла 40-60°С.

После 15 минутной обработки металлических образцов внутри разрядной камеры генератора с НПР на их поверхности возникал слой новой фазы. Общий вид образцов выдержанных в озоновоздушной атмосфере камеры (СТ - сталь ШХ-15, М -медь, Д- сплав алюминия Д16) представлен на рис.5.14. Взаимодействие образцов с озоном в разрядной камере генератора с НПР присходило по-разному. Полированная поверхность алюминиевых сплавов темнела, становилась матовой (АМгб) или покрывалось равномерной пленкой молочного цвета (Д16). На сталях за время обработки формировался сплошной слой коррозии, который был похож по внешнему виду на ржавчину с образцов выдержанных в течении 30 дней в растворе NaCl (75г/литр) при температуре 25 °С. Следует отметить тот факт, что слой новой фазы на образцах из коррозионно-стойких материалов (АМгб, Х40 и.т.д) образовывался на поверхностях обращенных к плазменному листу НПР [86]. Это является подтверждением совместного действия озона и УФ-излучения разряда. Другим подтверждением этого является снижение интенсивности процесса пленкообразования на расстояниях h>20-30 мм от разряда.

Последнее утверждение не относилось к легко окисляемым материалам таким как углеродистые и слаболегированные стали, формирование покрытия на которых протекало весьма быстро. Данный факт в частности опирается на то, что обычных условиях константа окисления у сталей выше, чем у алюминия [123].

Специально проведенные рентгеновские исследования поверхностей образцов нержавеющей стали на сканирующем электронном микроскопе КУКУ-2000, окончательно подтвердили гипотезу об окислительном происхождении полученных слоев при обработке образцов металлов в разрядной камере генератора с НПР [86].

Проведенный энергодисперсионный рентгеновский микроанализ анализ с использованием анализатора рентгеновского спектра NORAN позволил выделить характеристические линии трех основных элементов поверхности: Fe, Сг, О (рис.5.15). Средние по поверхности интенсивности характеристических линий соотносятся как: 0-0.24; Fe-1.00, Сг-0.27.

177

Рис.5.14. Вид окисленной поверхности образцов из различных материалов обработанных в озоне: Д- алюминиевый сплав Д16; М- медь; Ст - сталь ШХ15

Etwrgy (kuV>

Рис.5.15. Средний по поверхности энергодисперсный рентгеновский спектр образца из нержавеющей стали.

178

Дополнительные металлографические исследования структуры оксидных покрытий на поверхности образцов ШХ15 показали, что формируемый слой оксида имеет двухслойную струюуру. На поверхности образца располагался рыжий, рыхлый, легко отделяющийся слой, а за ним на некоторой глубине залегал темно-серый, матовый, плотный подслой хорошо сцепленный с поверхностью металлической основы. Экспериментально наблюдаемая двухслойная структура оксидного покрытия характерна для строения окалин получаемых на сталях при температуре t<570°C [36]. Согласно [36] фазовый состав оксидного покрышя представлен гешппной фазой-РгСЬ (внешний слой) и магаепгшой фазой - F3O4 (нижний подслой).

С целью дополнительного подтверждения окислительной природы полученной пляжи был проведен ренггенофазовый анализ состава нижнего подслоя покрытия на электронном микроскопе ЭМВ-100Б (см. табл№5.3) при ускоряющем напряжении U=75 кВ. На рис.5.16 показаны характерные элекгронограммы, полученные в результате просвечивания частиц материала нижнего подслоя покрытия пучком ускоренных электронов. На представленных фотографиях видно центральное светлое пятно (центр) и рад малых светлых пятен (дифракционные рефлексы) - результат дифракции электронного пучка на периодической кристаллической решетке материала

В результате расшифровки электронограмм по методике [48] была получена серия межплоскосшых расстояний d/n, которые при выявлении составляющих фаз сопоставляли с данными международных таблиц ASTM. Значение единичного межплоскостного расстояния определялось по формуле: d/re=C*/ri, (5.10)

10 0 где С =45.6х 10 А хмм- постоянная электронного микроскопа, найденная из анализа электронограмм эталонного вещества, в качестве которого использовались алюминиевые фольги.;

Л- расстояние на фотографии от центра центрального пятна до i-ro рефлекса на элеюронограмме в мм. Анализ электрограмм (см табл№ 5.6) показал на наличие в нижнем слое покрытия фазРегОзиРезОд,. Определение толщины оксидного слоя на поверхности металлов производилось гравиметрическим методом по привесу массы и из прямых оптических наблюдений по методу уступа Например, в случае алюминия при окислении будет образовываться кристаллическая пленка AI2O3, оценка толщины оксид ного слоя производилась по формуле: hoKC=AM/ (Sxpo), (5.11) где hoKc-средняя толщина оксидного стоя: AM- привес массы на образце; S-площадь обрабатываемой поверхности; ро-удельный вес поглощенного кислорода в составе оксида AI2O3, определяющейся как: ро= р.Здесь Ц^о, г/моль - молярная масса оксида AI2O3; т0з =48 г/моль - молярная масса поглощенного кислорода; =3.5-3.9 г/см3-плотность

179 кристаллического оксида А120з [104]. Подставив ро= pAl G в (5.11) и используя представленные вьпне данные в технической системе единиц получим: hoKC=2.125xl04xAM/(Sx р^ ), мкм (5.12)

Обнаруженный привес массы на образцах цветных металлов из тонкофольгированного материала был интерпретирован в работе [185] как оксидный слой толщиной hoKC=50-200 нм. Оптически измеренная толщина оксидного слоя на поверхности стали ШХ15 с помощью микроскопа NEOPHOT-21 составила hOKC=:12±2 мкм.

Таким образом, полученные результаты еще раз подтвердили необходимость использования в качестве электродов разрядных камер озонаторов электрод, выполненных из корозионностойких сталей. Одновременно полученные результаты показывают возможность использования озонсодержащих сред для оксидирования поверхности материалов для получения функциональных оксидных слоев.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследование процессов взаимодействия незавершенных поверхностных разрядов с остаточными и дополнительными зарядовыми барьерами на высокоомных односторонне фольгированных стационарных и движущихся диэлектрических слоях позволило решить актуальную проблему разработки электрофизических метода и средств регулирования предельных характеристик разрядов, выделения их новых форм, а также получения высокоэффективных плазменных электродов, положенных в основу рабочих камер создаваемых электрофизических и электротехнологических устройств. При этом были получены следующие основные результаты и выводы:

1. Создан диагностический комплекс, основанный на методах электрографической визуализации распределений зарядовых рельефов, зондовых измерений поверхностных потенциалов, а также осциллографической записи вольтамперных характеристик разрядов и прямой фоторегистрации полей их свечения, позволивший связать развитие газоразрядных процессов в приповерхностной области диэлектрической подложки с электрофизическими процессами формирования зарядовых структур на поверхности диэлектрика.

2. На основании анализа распределения составляющих электрического поля потенциального барьера, представленного фиксированной в пространстве полосой зарядов с куполообразным профилем рельефа, показано, что влияние полярной "окантовки" на приповерхностные газоразрядные процессы можно усилить не только за счет увеличения относительной проницаемости материала диэлектрика s, но и за счет уменьшения толщины d подложки. Это позволило выбрать для экспериментальных исследований высокоомные диэлектрические слои с s>3 и толщиной d=40-200 мкм.

3. Разработанные экспериментальные модели электродных систем возбуждения ПР на неподвижных и движущихся диэлектриках обеспечили выполнение сравнительных исследований предпробойных процессов формирования ПР с выделением соответственно ступенчатых и квазинепрерывных механизмов продвижения фронта разряда на внешней границе зарядовых рельефов.

4. Выявлено формирование у рабочей кромки ВВЭ в предпробойной стадии разряда полосы зарядового барьера, от внешней границы которого при дальнейшем росте напряжения -U3ap происходило продвижение внешнего фронта НПР. Характерно, что данная двух зонная структура присутствовала на электрографических картинах вне зависимости от крутизны фронта импульса напряжения dU/dt. Отмечено, что близкая картина формирования поверхностных разрядов наблюдается при бесконтактном возбуждении УПР, где токовые

214 каналы при уровне перенапряжения >3-4 после пролета над полосой зарядового барьера, переходили на ее границе в каналы поверхностного разряда.

5. Предложен новый способ регистрации распределения поля зарядовых барьеров, формируемых на движущемся диэлектрике без выключения газового разряда, позволивший впервые визуализировать такие физические явления как отрыв каналов ПР от поверхности подложки, а также вынос области замыкания разряда на диэлектрик на внешнюю границу зарядовой полосы, с которой ассоциируется положение полярной "окантовки".

6. Предложено теоретическое обоснование процесса расширения НПР при нарастании напряжения на ВВЭ, где в алгоритм расчета введено представление о существовании механизма поверхностного пробоя, развивающегося у границы зарядовой полосы, когда фронт волны напряжения отслеживает положение полярной окантовки зарядового барьера и обеспечивает дрейфовый механизм переноса зарядов на его периферию. Получен математический аналог процесса периодического продвижения НПР при непрерывном повышении напряжении на ВВЭ.

7. Исследован процесс взаимодействия БЗСР (dU/dt= 1011 -1012В/с) с дополнительным потенциальным барьером, нанесенным на диэлектрическую подложку вспомогательным коронным разрядом. Показана возможность повышения перенапряжения в НПР в 1.6 раза.

8. Замена в схеме возбуждения БЗСР согласующего сопротивления (R=30 кОм) на индуктивность (L=2.5-5 мкГн) позволила перейти от апериодического БЗСР к колебательному процессу разогрева плазмы емкостным током разрядки дополнительного зарядового барьера, получившего название КСР. Для усиления емкостного тока КСР была предложена профилированная диэлектрическая подложка со ступенчатым изменением толщины, что позволило обеспечить повышение уровня вклада энергии в разряд в 2-2.5 раза.

9. Для оценки эффективности работы плазменных электродов на основе БЗСР и КСР разработана рабочая камера СОг-лазера с металлическим анодом и двухрежимным полномасштабным плазменным электродом (длина каналов до 100 мм). На начальном этапе токовые каналы перенапряженного БЗСР обеспечивали предионизацию газа в разрядном промежутке, а после формирования токовых каналов разрядки дополнительного зарядового барьера в КСР, производилось замыкание основного объемного разряда на металлический анод. Эффективность УФ - генерации перенапряженного БЗСР была также оценена в созданной рабочей камере для предпосевной обработки семян.

10. Разработаны и защищены патентами России (№№ 2126244; 2173666) рабочие камеры газоразрядных очистителей воздуха на основе возбуждаемого в УКР униполярного ПР, обеспечивающих плазмохимическую и бактерицидную очистку воздуха без превышения ПДК на озон и окислы азота, что позволяет рекомендовать их к использованию для очистки воздушной среды бытовых и медицинских помещений в присутствии человека. Опытные образцы газоразрядных очистителей воздуха прошли успешную апробацию в качестве санирующих и дезодорирующих медицинских приборов в ряде лечебных учреждений г. Самары.

11. В ЛОР - центре клинической больницы СамГМУ проходит опытную эксплуатацию озонотерапевтическая установка с самоограниченным ПР, на которую получен акт внедрения. За период с 1995 по 2001 гг. курс озонотерапии прошли 325 пациентов. Эффект выздоровления при использовании озонотерапии составил более 70%.

12. По результатам исследований в СГАУ внедрена в учебный процесс специальности 131200 «Лазерные системы в авиации и космонавтике» лабораторноая работа «Исследование вольтамперных характеристик униполярного коронного разряда в промежутке с движущимся диэлектрическим барьером» по курсу «Теория и расчет газоразрядных камер лазеров». Получен акт внедрения.

216

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ивченко, Алексей Викторович, 2002 год

1. Аверьянов Е.Е. Справочник по анодированию М.: Машиностроение, 1988.-224с.

2. Авиация: Энциклопедия / Гл. ред. Г.П. Свищев -М.: Большая Российская Энциклопедия, 1994. -С.396-397.

3. Азотный лазер на основе скользящего по поверхности диэлектрика разряда / П.П. Брынзалов, Б.О. Зикрин, Н.В. Карлов и др. // Квантовая электроника-1980.-Т.15. №10.-С.1971-1973.

4. Амиров Р.Х., Понизовский А.З. Физические основы применения стримерной короны для очистки газов //Тез. докл. УП конфер. по физике газового разряда-Самара, 1994.-С.49-51.

5. Амиров Р.Х., Самойлов И.С., Шепелин А.В. Влияние формы импульса напряжения на характеристики импульсной короны // Тез. докл. УП конфер. по физике газового разряда -Самара, 1994.-С.117-118.

6. Анализ состояния производства озонаторного оборудования // В сб. Информ. центра "Озон" -М.: Изд-во МЭИ, 1997. -Вып.4-27с.

7. Андреев С.И, Зобов Е.А., Сидоров А.Н. Исследование скользящей искры в воздухе // Журнал технической физики 1978. - №3. - С.38-43.

8. Андреев С.И, Зобов Е.А., Сидоров А.Н. Метод управления развитием и формированием систем параллельных каналов скользящих искр в воздухе при атмосферном давлении // Журнал технической физики 1976. - №3. - С. 12-17.

9. А.с. № 289469 СССР, МКИ Н 01 j 65/04, 65/80 Импульсный источник света/ П.Н. Дашук, П.Г. Попов Опубл. 26.01.71. Бюл.№1.

10. А.с. № 427422 СССР, МКИ Н 01 j 65./04, 65/80 Импульсный источник света/ П.Н. Дашук, Г.И. Беляев. Опубл. 05.05.74. Бюл. №17.

11. А.С. № 1424676 СССР, МКИ Н01Т4/16 Электродная система для формирования импульсно-периодического скользящего разряда/ О.А. Журавлев, А.Л. Муркин Опубл. 18.03.87.

12. А.С. № 1562833 СССР, МКИ G 01 N 27/60 Способ визуализации поверхностных электроразрядных процессов / О.А. Журавлев, А.А. Кислецов, А.П. Кусочек, А.Л. Муркин Опубл. 07.05.90. Бюл. №17.

13. А.С. №1603672 СССР, МКИ В 29 С71/04 // В29 L 7:00 Способ обработки поверхности полимерной пленки/ И.П. Верещагин, Г.С. Догадин, В.А. Жуков, А.В. Калинин и М.В. Козлов -Опубл 02.06.88.217

14. А.С. №1627506 СССР, МКИ С 01 В 11/13 Озонатор/ B.C. Энгельигг, Л.Т. Ларькина, Ю.И. Нашницын. Опубл. 15.02.91. Бюл. №6.

15. А.С. № 1629639 СССР, МКИ F 15 D 1/00 Способ управления газовым потоком/ Е.Н. Абарцумян, С.В. Нестеров, А.С. Руденко. Опубл. 23.03.91. Бюл №7.

16. А.С. № 1653041 СССР, МКИ Н 01 Т2/00 Искровой разрядник / О.А. Журавлев, А.П. Кусочек, А.Л. Муркин Опубл. 30.05.91. Бюл.№30.

17. А.С. № 1709128 СССР, МКИ F 15 D 1/06 Способ управления проводящим пограничным слоем / Б .Я. Мактас, А.И. Цаплин. Опубл. 30.10.92. Бюл №4.

18. А.С. № 1735950 СССР, МКИ Н01 Т 1/00 Способ управления срабатыванием разрядника со скользящим разрядом и устройство для его осуществления / О.А. Журавлев, А.Л. Муркин Опубл. 23.05.89. Бюл. №19.

19. А.С. № 1755217 СССР, МКИ G01 R 29/14 Способ визуализации структуры токового канала скользящего разряда/ О.А. Журавлев, А.Л. Муркин, А.А. Платова и др. Опубл. 15.08.92. Бюл.№30.

20. А.С. № 1771365 СССР, МКИ Н 01 S 3/097 Устройство для формирования незавершенного скользящего разряда// О.А. Журавлев, А.Л. Муркин Опубл. 09.04.90.

21. А.С. № 1805809 СССР, МКИ Н 01 S 3/0977 Плазменный электрод импульсно-периодического газового лазера // О.А. Журавлев, В.В. Зайцев, П.В. Кузнецов и А.Л. Муркин Опубл. 20.08.90.

22. А.С. № 1809483 СССР, МКИ Н01 Т1/20 Способ управления срабатыванием разрядника со скользящим разрядом// С.В. Вересов, О.А. Журавлев, А.Л. Муркин Опубл. 15.04.93. Бюл. № 14.

23. Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения М: Физматгиз, 1963. - 472с.

24. Аэродинамические испытания автомобилей / Сборник статей. Отв. Ред. Проф. Е. В. Михайловский Горький, 1970. -53с.

25. Баранов В.Ю., Борисов В.М., Степанов Ю.Ю. Электроразрядные эксимерные лазеры на галогенидах инертных газов -М.: Энергоиздат, 1988.-216с.

26. Барвинок В.А., Мордасов В.И., Шорин В.П. Высокотемпературные лазерно-плазменные технологии в машиностроении- Межд. Центр, н-т. информ. -М.: 1997.-76с.

27. Басов Ю.Г. Источники накачки микросекундных лазеров М.: Энергоатомиздат, 1990.-239с.

28. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы М.: НаукаД987.-598с.

29. Бахтаев Ш.А. Коронный разряд на микропроводах и их применение // Тез. докл. II Всес. совещание по физике электрического пробоя газов Тарту, 1984,- С. 220-223.

30. Большая Медицинская Энциклопедия. Гл. ред. Петровский Б.В. Зе изд. - М.: Сов. Энциклопедия, 1975. т2 - 615с.

31. Борисов В.М., Высикайло Ф.И., Христофоров О.Б. Исследование однородного сильноточного скользящего разряда // Теплофизика высоких температур 1983.-№.5- С.844-851.218

32. Борисов В.М., Данилов М.Ф., Зобов Е.А. Особенности пространственной и временной структуры излучения канала скользящей искры// Тез. докл. Ш конфер. по физике газового разряда. -Киев. 1986.-С.21-22.

33. Бочкова О.П., Шрейдер Е.Я. Спектральный анализ газовых смесей М.: ГИТТЛ, 1955.-183с.

34. Бразуткин В.В., Ларионов В.П., Пинталь Ю.С. Техника высоких напряжений: Изоляция и перенапряжения в электрических системах. М.: Энергоиздат, 1986.-464с.

35. Брике Н., Майер Дж. Введение в высокотемпературное окисление металлов -М.: Металлургия, 1987.-184с.

36. Валиев К.А., Беликов Л.В., Душенков С.Д. Влияние УФ излучения на водорастворимость полимерных пленок // Письма в ЖТФ.-1987.-Т13, Вып.24.-С.1473.

37. Верещагин И.П. Коронный разряд в аппаратах электронно-ионной технологии М.: Энергоиздат, 1985. - 158с.

38. Весина Т.А. Сидорова И.В. Зайцев В.Я. Результаты применения озонированных растворов в клинике // Тез. докл. I Всес. конфер. «Озон в биологии и медицине» Н-Новгород, 1992.-С.54-55.

39. Визуализация структуры фронта скользящего разряда / О.А. Журавлев, А.П. Кусочек, А.Л. Муркин и др. // Тез. докл. 14 Всес. НТК "Высокоскоростная фотография, фотоника и метрология быстропротекающих процессов" М., 1989.-С.129.

40. Виттеман В. СОг-лазер: Пер. с англ. М.: Мир,1990.-360с.

41. Волков Е.А. Численные методы -М.: Наука,1987.-248с.

42. Газовые лазеры: Пер. с англ./ Под ред. И. Мак Даниэля и У. Нигэна - М.: Мир, 1986.-552с.

43. Гаркунов Н.Д. Триботехника М: Машиностроение, 1983.- 424с.

44. Герасимов Г.Я., Герасимова Т.С., Токлачева И.П. Радиационно-химическая очистка отходящих газов тепловых электростанций от окислов азота и серы // Химия высоких энергий 1991.-Т.25-№2.-С.99-104.

45. Герпггейн Г.В., Мелешко В.П., Швейгерт В.А. О механизме развития длинного стримера // Тез. докл. Ш Всес. конфер. по физике газового разряда. Киев, 1986.-С.32-34.

46. Голиков Ю. К., Серебров Л.А., Уткин К.Г. О структуре эффективной плотности поверхностного заряда на диэлектрике и электрического поля // Журнал технической физики. 1969. -Т.39. - № 5.-С.944-948.

47. Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев Л.Н. Рентгенографический и электронно-оптический анализ 3-е. изд. доп. и перераб. - М.: МИСИС, 1994.-328с.

48. ГОСТ 9450-76 Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников.

49. Гренишин С.Г. Электрографический процесс М.: Наука, 1970. - 375с.

50. Грихлес С.Я. Оксидирование и фосфатирование металлов Л: Машиностроение, 1971. - 120с.219

51. Дашук П.Н. Незавершенный скользящий разряд по поверхности диэлектрика// Тез. докл. VII конфер. по физике газового разряда -Самара, 1994.- С.29-31.

52. Дашук П.Н. Скользящий разряд по поверхности диэлектрика и его применение при создании электрофизических устройств// Тез. докл. П Всес. совещ. по физике электрического пробоя газов -Тарту, 1984.-С.58-62.

53. Дашук П.Н. Характеристики незавершенного скользящего разряда в воздухе при Р=105 Па // Письма в ЖТФ -1993 .-Т. 19-№. 18-С .21 -25.

54. Дашук П.Н., Дементьев В.А., Ярышева М.Д. Электрооптические исследования развития скользящего разряда и формирования обратного лидера // Письма в ЖТФ.-1983.-Т.9, №2. С.89-94.

55. Дашук П.Н., Зинченко А.К., Меркулова Т.Г. Об измерениях газовой температуры и концентрации электронов в канале незавершенной стадии скользящего разряда// Журнал технической физики -1979.-Т48.-№.8,- С.1613-1616.

56. Дашук П.Н., Зинченко А.К., Ярышева М.Д. Эрозия диэлектриков при коммутации больших импульсных токов скользящим разрядом // Журнал технической физики. 1981.-Т.51.-№2.-С.324-333.

57. Дашук П.Н., Кулаков C.JI. Рентгеновское излучение наносекундного скользящего разряда в газе // Письма в ЖТФ.-1979.-Т.5.-№2.-С.69-73.

58. Дашук П.Н., Чистов Е.К. Некоторые особенности распределения электрического поля в системах формирования скользящего разряда // Журнал технической физики -1979.- Т.49 №6.-С.1241-1243.

59. Демин В.А. Применение озона для получения волокнистой и порошковой целлюлозы / В сб. информ. центра "Озон". -М.: Изд-во МЭИ, 1997. -Вып.7-С.9-26.

60. Джуварлы Ч.М., Горин Ю.В., Мехтизаде Р.Н. Коронный разряд в электроотрицательных газах. Баку.: Элм. 1988.-144с.

61. Джуварлы Ч.М., Вечхайзер Г.В., Леонов Е.М. Исследование разряда между диэлектрическими поверхностями с помощью электронно-оптического преобразователя // Журнал технической физики -1970.-Т.40,- №7-С. 1515-1519.

62. Достижения в создании промышленных озонаторов / Л.Ю. Абрамович, В.Н. Антонов, В.В. Данилин и др.// В сб. информ. центра "Озон" -М.: Изд-во МЭИ, 1997.- Вып.7 -С.2-6.

63. Жиглинский А.Г., Кучинский В.В. Массоперенос при взаимодействии плазмы с поверхностью. -М.: Атомиздат, 1991.-206с.

64. Журавлев О.А. Формирование незавершенного скользящего разряда на заряженной диэлектрической подложке. Самара.: САИ, 1991. - Деп. в ВИНИТИ 23.01.91. №378-В91. -15с.220

65. Журавлев О.А. Формирование плазменных электродов с повышенными эксплуатационными характеристиками // Автореф. д-ра. технич. н. -Самара, 1996.-34с.

66. Журавлев О.А., Заикин А.П., Шимаров В.П. Моделирование фаз развития протяженных электроразрядных структур на диэлектрической подложке // Деп. в ВИНИТИ от 01.11.91., № 4233-В91 -14с.

67. Журавлев О.А., Ивченко А.В. Исследование волновых и канальных структур скользящего разряда // Тез. докл. X конфер. по физике газового разряда Рязань,2000. - С.30-31.

68. Журавлев О.А, Муркин A.JI, Федосов А.И. Исследование скользящего разряда на поверхности заряженной полимерной пленки / КуАИ Куйбышев, 1990,- Деп. в ВИНИТИ 27.11.90., №5957-В90. -13с.

69. Журавлев О.А., Муркин А.Л., Федосов А.И. Исследование развития скользящего разряда на поверхности заряженного диэлектрика // Тез. докл. V Всес. конфер. по физике газового разряда. -Омск, 1990.-С. 178-179.

70. Журавлев О.А., Некрасов В.В., Шорин В.П. Исследование процессов формирования плазменных электродов импульсных и импульсно-периодических С02-лазеров атмосферного давления Самара.: НПО "Импульс", 1997.-140с.

71. Журавлев О.А., Федосов А.И. Некоторые особенности разряда в газовом промежутке с подвижным электродом/ Тез. докл. VI конфер. по физике газового разряда / Казань.: КАИ, 1992.-10-11с.

72. Журавлев О.А., Федосов А.И. Применение аналитического аппарата коронного разряда для описания процессов в воздушном промежутке с подвижным электродом- Самара.: СГАУ, 1993.-Деп в ВИНИТИ 13.10.93. №2527-В93.-16с

73. Журавлев О.А., |Федосов А.И.|, Ивченко А.В. Аналитическая модель распространения поверхностного разряда на начальной стадии развития/ Тез. докл. XI конфер. по физике газового разряда Рязань, 2002,- С.93-94.

74. Журавлев О.А., Федосов А.И., Ивченко А.В. Моделирование процесса выноса основания барьерного разряда в промежутке с подвижным электродом // Тез. докл. УШ конфер. по физике газового разряда Рязань, 1996.-С.123-124

75. Журавлев О.А., Федосов А.И., Шепеленко А.А. Однородный поверхностный разряд в воздухе атмосферного давления // Письма в ЖТФ- 1995.-Т.24, №24.-С.42-45.221

76. Завершинский И.П., Коган Е.Я. Сопротивление тел при возбуждении поверхностного разряда на обтекаемой поверхности // Тез. докл. X конфер. по физике газового разряда. Рязань: РГРТА, 2000.-С. 199-200.

77. Завершинский И.П. Нелинейные волны в слобоионизированной плазме -Самара.: Изд-во СГАУ, 2000.-110с.

78. Зедайн О. Зверь из кондиционера// Здоровье. 1996.-№8.-С.34-36.

79. Зубков В.И. Обработка озоном сточных вод//В сб. информ. центра "Озон". М.: Изд-во МЭИ, 1999.-Вып.11 - С.27-29.

80. Иваненко JI.B., Быкова П.Г. Экологические проблемы города и утилизация промышленных отходов Самара: Кн. изд-во, 1994. -126с.

81. Иванов А.В. Применение электрографии для исследования объемных и поверхностных разрядов: Автореф. дисс. канд. тех. наук М., 1971.-28с.

82. Ивченко А.В. Конверсионное применение лазерной газоразрядной техники / Тез. докл. Всеросс. СНТК "Королевские чтения" Самара: Изд-во СГАУ,1995. -С.71.

83. Ивченко А.В. Об энергетической эффективности образования магнититных пленок черных металлов в озоновоздушной атмосфере// Всерос. НТК "Аэрокосмическая техника и высокие технологии" Пермь, 2001,- С.124

84. Ивченко А.В., Комов А.Н. Фотостимулированная обработка металлов и полупроводников в атмосфере озонированного воздуха // Материалы IX-ro международного совещания по Радиационной физике металлов- Севастополь: 1998. -С 227-232.

85. Импульсные источники света / И.С. Маршак, А.С. Дойников, В.П. Жильцов и др./ под общ. ред И.С. Маршака -2-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергия, 1978.-472с.

86. Исследование взаимодействия униполярного коронного разряда с зарядовыми рельефами на подвижном электроде/ О.А. Журавлев, А.В. Ивченко, В.П. Марков, и др./ Тез. докл. XI конфер. по физике газового разряда Рязань, 2002.- С.93-94.

87. Исследование поверхностных разрядов на диэлектрической подложке после скользящего разряда / О.А. Журавлев, А.В. Кислецов, А.П. Кусочек и др. -КуАИ.-Куйбышев,1989. Деп. в ВИНИТИ 05.08.89. №1145-В89. -12с.222

88. Исследование процесса формирования скользящего разряда на пленочных диэлектрических подложках / О.А. Журавлев, А.И. Федосов, А.В. Ивченко и др. Самара: СГАУД998.- Деп. в ВИНИТИ 27.07.98., №2386-В98. -45с.

89. Исследование условий формирования однородного сильноточного скользящего разряда / В.Ю. Баранов, В.М. Борисов, Ф.И. Высикайло и др.// Теплофизика высоких температур 1984. - Т.22- №4. -С.661-666.

90. Исследование формирования скользящего разряда на диэлектрических подложках с потенциальным барьером/ В.П. Шорин, О.А. Журавлев, А.И. Федосов и др. М.: "Логос", 2000г.-152с.

91. Исследование эффективности предионизации плазменными электродами в СОг-лазерах/ П.А. Атанасов, П.П. Брынзалов, И.Н. Йотов и др. // Краткие сообщения по физике-1987.-№7. -С.27-29.

92. Калинин А.В., Козлов М.В., Панюшкин В.В. Экспериментальное исследование характеристик высокочастотного поверхностного разряда// Известия АН: Энергетика-1993.-№4-С.45-51.

93. Ким A.M., Величко Б.А. Пути вывода России из экологического кризиса точка зрения международного сообщества "Сенмувр"// Экология промышленного производства - 1993. - №2. - С. 6-10.

94. Климов А.И, Гридин А.Ю. Ударные и акустические волны в неравновесной плазме /Тез. докл. УП конфер. по физике газового разряда Самара, 1994,- С.9-10.

95. Книпович О.М, Конюшая Н.И, Лунин В.В. Послесвечие СВЧ-разряда и процессы на поверхности полированной меди // Тез. докл. УШ конфер. по физике газового разряда Рязань, 1996.- С.93-94.

96. Козлов В.М. Исследование поверхностного разряда с целью повышения эффективности работы электротехнологических установок : Рукопись, дисс. . к.т.н.-М, 1994.-254с.

97. Комбинированный скользящий разряд на диэлектрической подложке с потенциальным барьером / О.А. Журавлев, А.В. Ивченко, В.В. Некрасов, В.П. Шорин //Деп. в ВИНИТИ №3313-В98 от 16.11.98,- 42с.

98. Коробцев С.В., Медведев Д.Д., Ширяевский В.Л. Разработка установок локальной озонсорбционной очистки воды //В сб. информ. центра "Озон". М.: Изд-во МЭИ, 1999.-Вып.11 -С.5-8.

99. Крагельский И.В. Трение и износ-М.: Машгиз, 1962.-384с.

100. Красюк И.К., Липатов Н.И. Пашинин П.П. Формирование импульса УФ- излучения в плазме поверхностного разряда фронтом ударной электромагнитной волны // Квантовая электроника -1976.-Т.З.- № 11. С. 2384-2391.

101. Краткий справочник по химии Киев: Наукова Думка, 1974.-С.85.223

102. Кузьмин Г.П. Импульсные СС^-лазеры с плазменными электродами: Автореф. дисс. . д-ра физ.- мат. наук.- 1989.- 37с.

103. Куприенок И.С., Шибко А.Н. Исследование окисления пленок титана от длины волны падающего УФ- излучения // Журнал неорганической химии -1996., №1.-С.37.

104. Лагарьков А.Н., Руткевич И.М. Волны электрического пробоя в ограниченной плазме М.: Наука, 1989.-206с.

105. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред М.: ГИГГЛ, 1957.-532с.

106. Левина О.В., Пухов A.M. Прибор для УФ облучения поверхности материалов в озонсодержащей атмосфере // Оптический журнал -1994. №5.-С.50-52.

107. Леонов Ю.С, Мешутин Л.Н, Рыжков И.А. ВУФ очистка поверхности арсенида галлия от полимеров // Электронная промышленность 1990. - №5. - С.3-4.

108. Лунин В.В., Попович М.П., Ткаченко С.Н. Физическая химия озона. М.: МГУ,1998.-480с.

109. Лущейкин Г.А. Методы исследования электрических свойств полимеров. М.: Химия,1988.-160с.

110. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа М.: Наука 1987.-840с.

111. Марков В.П. Методы и устройства исследования взаимодействия коронного разряда с диэлектрическими барьерами// Автореф. дис. к.т.н -Самара, 2001.-16с.

112. Марков В.П. Повышение эффективности коронного разряда применительно к электрофизическим и электротехнологическим устройствам роторного типа. Деп. в ВИНИТИ от 24.04.96., №1324-В96-15с.

113. Математическое моделирование физических полей в электрографическом методе визуализации зарядных рельефов/ О.А. Журавлев, А.П. Кусочек, А.Л. Муркин и др. Куйбышевск. авиац. ин-т,- Куйбышев,1989,- Деп. в ВИНИТИ 20.06.89., №4074-В89. - 8с.

114. Митряев И.Ф Повышение эксплуатационных свойств деталей путем регулирования состояния поверхностного слоя при механической обработке- Куйбышев.: КуАИ, 1986.-91с

115. Несамостоятельный СОг-лазер с плазменным катодом / Г.В. Еременко, Д.Ю. Зарослов, Н.В. Карлов и др. // Квантовая электроника. 1983.-Т.10.-№7.-С.1517-1519.

116. Нормативные данные по предельно допустимым уровням загрязнения вредными веществами объектов окружающей Среды. Справочные материалы. С-Пб.: "Буревестник", 1994.-236с.224

117. Об использовании скользящего разряда для предионизадии газов в газоразрядном лазере/ Д.Ю. Зарослов, Н.В. Карлов, Г.П. Кузьмин и др. // Квантовая электроника.-1978.-Т.5, №8.- С. 18431847.

118. Озонотерапия воспалительных заболеваний JlOP-органов / Н.С. Храппо, А.К. Великанов, О.А. Журавлев, А.В. Ивченко/ Тез. докл. всерос. науч.-тхнич. конфер. Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы -Рязань.: РГРТА, 1998.-С.63-64.

119. Окисление металлов. Т.2 /под. ред. Ж. Бенара М.: Металлургия, 1969.-447с.

120. Оптимизация параметров электрофизических установок для очистки воздуха /А.З. Понизовский, А.А. Амиров, В.А. Гончаров, и др./ Электротехника 1993. -№3.-С.52-58.

121. Опытно-промышленные установки для очистки отходящих газов от окислов азота и органических веществ/ А.З. Понизовский, Л.З. Понизовский, С.П. Крючков, В.Я. Старобинский, А.П. Шведчиков/ В сб. информ. центра "Озон". М.: Изд-во МЭИ, 2000.-Вып.13 - С.3-7.

122. Особенности формирования объемного разряда с плазменными электродами / С.И. Андреев, П.А. Атанасов, П.П. Брынзалов и др. // Журнал технической физики 1990 -Т60 - №1-С.102-106.

123. Очистка атмосферного воздуха от SO2 , NOx и органических примесей путем одновременного воздействия импульсного и постоянного коронного разряда / Э.В. Белоусова, В.А. Гончаров, С.Г. Гостеев и др. / Химия высоких энергий -1991. -Т.25 №6.-С.556-557.

124. Патент №2029967 РФ, МКИ G 01 R 29/14 Устройство для записи фаз волновых и токовых структур / О.А. Журавлев, А.В. Кислецов, А.Л. Муркин. Опубл. 27.02.95. Бюл.№6.

125. Патент № 2030046 РФ, МКИ Н 01 S 3/0977 Устройство возбуждения объемного разряда в плотных газах/ О.А. Журавлев- Опубл. 28.02.95. Бюл.№6.

126. Патент № 204950 РФ, МКИ С 01 В 13/11 Способ осуществления химических реакций в коронном разряде/ В.А. Аболенцев, С.В. Коробцев, Д.Д. Медведев и др. -Опубл.27.11.95. Бюл. №.33.

127. Патент РФ № 2057059, МКИ С 01 В 13/11 Малогабаритный генератор озона/ И.П. Верещагин, В.Б. Громовой, В.А. Жуков и др Опубл. 27.03.96. Бюл. № 9

128. Патент № 2105438 РФ, МКИ С01 В 13/11 Плазмохимический генератор с самопрокачкой газа/ О.А. Журавлев, В.П. Марков -Опубл. 20.02.98. Бюл. №5.

129. Патент № 2106049 РФ, МКИ Н01 S 3/0977 Устройство возбуждения однородного поверхностного разряда в плотных газах / О.А. Журавлев, А.О. Ситкин, А.И. Федосов -Опубл. 27.02.98. Бюл.№6.

130. Патент № 2107010 РФ, МКИ В 64 С 21/02 23/00 30/00 Способ обеспечения безударного сверхзвукового движения летательного аппарата в атмосфере и летательный аппарат / А.Ф. Александров, С.Н. Чувашев, И.Б Тимофеев. Опубл. 20.03.98. Бюл №8.225

131. Патент № 2107023 РФ Озонатор вентилятор / Авторы: Журавлев О.А., Шахова А.В. -Опубл. 20.03.98. Бюл. №8

132. Патент РФ №2116244 С 01 В 11/13 Устройство для дезодорации и бактерицидной обработки воздуха в электрическом разряде / Журавлев О .А., Ивченко А.В., Рябов В.И., Серов В.И., Фейгин В.Г. Опубл. 27.07.98.Бюл №21

133. Патент №2173666 МКИ С01 В 11/13 Устройство для электроразрядной обработки воздуха в малоразмерных замкнутых объемах/ О.А. Журавлев, А.В. Ивченко Опубл. 20.09.2001. Бюл. №26.

134. Пичугин Ю.П. Генераторы озона на основе барьерного разряда с вращающимся барьером// В сб. информ. центра "Озон" -М.: Изд-во МЭИ, 1997. -Вып.13-С.43-50.

135. Плазмолистовой С02-лазер/С.И. Андреев, И.М. Белоусова, П.Н. Дашук и др.// Квантовая электроника.-1976.-Т.З- №8. С1721-1725.

136. Проблемы совершенствования автомобильной техники : (Докл. Всес. сем. пров. В МВТУ им. М.Э. Баумана 14-16 октября) / Ред. Г.А. Смирнов. М.: Машиностроение, 1988. -44с.

137. Поверхностная прочность металлов при трении / под. ред. И.Б. Костецкого -Киев.: Техшка, 1976.-296с.

138. Повышение эффективности фототравления полимеров излучением скользящего по поверхности диэлектрика газового разряда/ J1.B. Беликов, С.И. Долгаев, С.Д. Душенков и др.// Поверхность,-1990.- №12.-С. 153-155.

139. Получение однородного разряда для импульсного лазера большого объема/ В.Ю. Баранов, В.М. Борисов, Ю.А. Сатов и др. // Квантовая электроника- 1975. -Т.2 №9. - С.2086-2087.

140. Разевиг В.Д., Соколова М.В. Расчет начальных и разрядных напряжений газовых промежутков М.: Энергоиздат, 1977.-200с.

141. Разумовский С.Д. Кислород -элементарные формы и свойства М.: Химия, 1979.-304с.

142. Разумовский С.Д., Заиков Г.Е. Озон и его реакции с органическими соединениями- М.: Наука,1974.-322с.

143. Разложение и трансформация фреоновой компоненты газовой смеси высокого давления лазерной искрой и скользящим поверхностным разрядом/ З.Г. Ахвледиани, Э.М. Бархударов, Г.В. Гелашвили и др.// Физика плазмы 1996,- Т22.-№5-С.470-477.

144. Разработка модели поверхностной волны зарядов затухающего коронного разряда // В.П. Шорин, О.А. Журавлев, А.И. Федосов, А.В. Ивченко и др. / Известия СНЦ РАН -1999,- №1.- С 2326.226

145. Разработка электроразрядных технологий модифицирования поверхностей металлов и полупроводников в воздухе атмосферного давления / О.А. Журавлев, А.В. Ивченко, А.Н. Комов, Н.В. Сашнина Деп. в ВИНИТИ от 07.11.97., №2994-В97- 30с.

146. Райзер Ю.П. Основы современной физики газоразрядных процессов М.: Наука, 1980.-3 84с.

147. Райзер Ю.П. Физика газового разряда М.: НаукаД987.-590с.

148. Расчет распределения электрического поля в перенапряженном промежутке униполярного барьерного разряда с подвижным электродом / А.П. Заикин, О.А. Журавлев, А.И. Федосов, А.В. Ивченко Самара.: СГАУ, 1996,-Деп в ВИНИТИ 01.02.96., №362-В96. .-24с.

149. Редкие и рассеянные элементы. Химия и технология. 2.кн./ С.С. Коровин, Д.В. Доброт, П.И. Федоров/под. ред. С.С. Коровина. М.: МИСИС, 1999.-464с.

150. Рез И.С., Поплавко Ю.М. Диэлектрики. Основные свойства и применение в электронике. -М.: Радио и связь, 1989,- С.160-167.

151. Рейнберг М.Г. Электростатическая запись М.: Энергия, 1974.-208с.

152. Русанов В.Д., Фридман А.А Физическая химия активной плазмы- М.: НаукаД984.- 416с.

153. Руткевич И.М. Структура фронта скользящего разряда // Журнал технической физики -1986.-Т.56.-№7-С.1419-1422.

154. Розенфельд И.Л., Персианцева В.П. Ингибиторы атмосферной коррозии М.: Наука, 1985. -325с.

155. Савельев А.Б., Гибалов В.И. Синтез озона в скользящем разряде// Сборник информационного центра "Озон", Информационные материалы вып. 11 -М: Изд-во МЭИ, 1999.-С.49-57.

156. Самойлович В.Г., Гибалов В.И., Козлов К.В. Физическая химия барьерного разряда М.: Изд-во МГУ,1989.-176с.

157. Саутин С.Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии М.: Химия,1975.- 48с.

158. Скользящий импульсно-периодический разряд / В.М. Борисов, Ф.И. Высикайло, Ю.Б. Кирюхин и др. // Квантовая электроника -1983.-Т.10- №10.-С.2110-2112.

159. Слышалов В.К. Теоретические основы нейтрализации зарядов статического электричества на диэлектрических материалах // Тез. докл. IV Всес. конф. "Применение электронно-ионной технологии в народном хозяйстве"-М., 1991.-С.239-241.

160. Слышалов В.К., Хмыпев Ю.И. Нейтрализация зарядов статического электричества на движущихся технологических материалах // Электричество.-1973.-№11 -С.57-63.227

161. Спектральные характеристики источников предионизации СОг-лазеров в области вакуумного ультрафиолета/ Д.Ю. Зарослов, Н.В. Карлов, Г.П. Кузьмин и др.//Квантовая электроника 1978.-Т.5 .-№6.-С1221 -1229.

162. Смирнов В.И. Курс высшей математики. Т.2 М.-Л.:ГИТТЛ, 1951 .-628с.

163. Стреттон Дж. А. Теория электромагнетизма М.: ОГИЗ, 1948. - 540с.

164. Техника озонотерапии. Методические рекомендации/ Сост. С.П. Перетягин, Г.А. Бояринов, Д.М. Зеленов и др. Н-Новгород.: НМИ, 1991.-16с.

165. Уткин К.Г. Голиков Ю.К. О влиянии поляризации диэлектрика на структуру эффективной плотности двумерных зарядовых пятен // Электронная техника.-1968.-Сер.4. № 2. -С.134-143.

166. Филлипов Ю.В., Вобликова В.А., Пантеев В.И. Электросинтез озона М.: Изд-во МГУ,1987.-237с.

167. Филиппов Ю.В, Вобликова В.А. Озоновый щит Земли -М.: Химия, 1980.-103с.

168. Физические величины. Справочник/под ред. Григорьева И.С.-М. Энергоиздат, 1991-1231с.

169. Физический словарь/ Гл. ред. A.M. Прохоров. М.: Сов. энциклопедия, 1984.- 944с.

170. Формирование стабилизирующих газовый разряд прибарьерных слоев в стационарной системе электродов острие-диэлектрическая пленка -экран / О.А. Журавлев, А.И. Федосов, В.П. Марков, А.В. Ивченко Деп. в ВИНИТИ №865-В98 от 25.03.98,- 69с.

171. Чижевский А.Л. Аэроионы и жизнь. Беседы с Циалковским М.: Мысль, 1999.-716с.

172. Шафферт P.M. Электрография ~М.: Мир, 1968.-417с.

173. Шепстиновский В.И., Микалинович З.И. Молекулярный механизм биологических эффектов действия озона на систему крови и перспективы его использования в медицине // Тез. докл. 2. Всес. конф. "Озон получение и применение" М.: Изд-во МГУ,1991.- С.159-160.

174. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя М.: Наука, 1974.-712с.

175. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том 2. / под ред академика В.Е. Фортова- М.: Наука, 2000.- 634с.

176. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том 3./ под ред академика В.Е. Фортова- М.: Наука, 2000.-574с.

177. Электреты /Под. ред. Г. Сесслера М.: Мир, 1983.- 487с.

178. Электрографическая визуализация структуры фронта скользящего разряда/ О.А. Журавлев, А.В. Кислецов, А.П. Кусочек и др.// Письма в ЖТФ-1988. -Т14- Вып.21 С.1933-1937.228

179. Электрофизические аспекты формирования скользящего разряда / О.А Журавлев, А.В. Ивченко, В.П. Марков и др./ Деп. в ВИНИТИ от 05.19.98., №2925-В98 58с

180. Beverly R. Е. Light emission from high-current surface-spark discharges // Progress in optics vol.16, Chapter VI, 1978.

181. Kominski W.R. Corona preionization technique for carbon dioxide TEA lasers UTRC Report № 82R-980701-02.

182. Marooka V., Kayama S. Nanosecond surface discharge study by using Dust figure technigues // J. Appl. Phys.-1973.-Vol.44.-№4.- P.1576-1580.

183. Masuda S. Industrial Application of Electrostatics // Journal of Electrostatics.-1981.-Vol.10.-P.l-14.

184. Neugerbauer H.EJ. Fields of electrostatic images and their effect on development of visible pictures.-"Applied Optics", Supplement on Electrophotography,1969.P.76-78.

185. Patent № 4 244 712 USA Intern'l Class В 01 D 035/06; В 03 С 003/32; ВОЗ С 003/04 Cleansing system using treated recirculating air / Inventors: Tongret, Stewart R Filed: 13.01.1981.

186. Patent № 4 652 761 USA, Intem'l Class G 01 J 003/18; G 01 J 003/32 Grating ozone spectrophotometer // Inventors: Kerr, et al. Filed: 4.12.1984.

187. Patent № 5 593 476 USA Intern'l Class В 03 С 003/155 Method and apparatus for use in electronically enhanced air filtration/ Inventors: Coppom, Rex R. Filed: 14.01.1997.230