Разработка расчетных моделей для исследования быстропротекающих процессов в веществе при воздействии мощных импульсов тока

Для исследования предпробойной стадии высоковольтного разряда в газе необходима регистрация межэлектродного промежутка с высоким пространственным и временным разрешением. Экспериментальная установка подразумевает работу с объектами 5-200 мкм диаметром, динамика взрыва отслеживается с точностью до 1 нс. Метод лазерного зондирования, обеспечивающий такое высокое качество регистрации, требует расчетного метода обработки, позволяющего по интерференционной картине восстановить распределение плотности исследуемого объекта. Такой метод должен подразумевать максимальное использование экспериментальных данных с учетом ограниченности разрешения регистрирующей оптики, учитывать вклад дифракционных эффектов в интерференционную картину, зарегистрированную при расфокусировке на расстоянии 100-1000 мкм от предметной плоскости, то есть численно разрешать уравнение Гельмгольца для волны, прошедшей через объект - обратную задачу восстановления распределения плотности объекта по фазовой задержке. Также необходимо решение прямой задачи для возможности моделирования интерференционных картин при прохождении волны через предполагаемый объект для сверки с экспериментальными данными.В проекте предполагается создание расчетной модели с использованием метода плавных возмущений (метода Рытова), удовлетворяющей указанным требованиям. Такая модель позволит качественно и количественно исследовать динамику предпробойной стадии высоковольтного разряда в газе.Также в рамках проекта предполагается развитие разработанной ранее расчетной модели диффузии магнитного поля в толстостенных цилиндрических МИВТЛ и восстановления полного тока, протекающего через МИВТЛ по измеренной на внутренней поверхности цилиндра напряженности электрического поля. Такая задача требует расчетного решения, т.к. является математически некорректной. Планируется исследование температурных распределений для экспериментальных выстрелов, полученных на установке Ангара-5-1, для исследования динамики электродного вещества.