Физика коллективных и динамических процессов в высокоскоростных газовых потоках, гетерогенных средах и низкотемпературной плазме

Целью исследования является изучение физики процессов в низкотемпературной плазме, а также их различных применений. В частности, исследование касается таких областей, как плазмоаэродинамика, электромагнитное ускорение плазменных потоков и твердых тел, теоретического моделирования плазменных процессов в термоэлектрических преобразователях энергии и плазменных диодах, свойств и применения газовых разрядов. Исследования в этой области охватывают все современные направления применения низкотемпературной плазмы. К предполагаемым научным результатам, полученным в рамках настоящих исследований, относятся: изучение влияния внешних магнитного и электрических полей на сверхзвуковое течение низкотемпературной плазмы для возможного применения в современных гиперзвуковых технологиях; обоснование получения переменного тока из термоэмиссионного преобразователя энергии нового поколения для применения в области космической ядерной энергетики; разработка эффективных методов электромагнитного ускорения твердых тел и плазменных потоков в электромагнитном рельсовом ускорителе с плазменным поршнем; получение эрозионных характеристик и распределения температуры катодов непосредственно после погасания сильноточной вакуумной дуги с целью разработки новых вакуумных размыкателей. Важной частью работ являются исторические исследования участия ФТИ в области физической газодинамики и термоэмиссионного преобразования энергии с публикацией материалов. Научная новизна и практическая значимость проводимых исследований связана с необходимостью получения новых знаний о физике процессов, характерных для низкотемпературной плазмы. В частности, изучение физики ускорения плазменного потока в канале электромагнитного рельсового ускорителя важно для создания новых электрических плазменных двигателей импульсной тяги космических аппаратов. Изучение влияния электрического и магнитного полей на сверхзвуковое течение важно для управления тепловыми потоками и параметрами обтекания гиперзвуковых летательных аппаратов. Изучение динамики встречных потоков заряженных частиц с зарядами противоположного знака необходима для создания новых приборов плазменной электроники, а также понимания процесса коллективного излучения астрофизических объектов. Изучение динамических характеристик эрозионной плазмы сильноточной вакуумной дуги необходимо для разработки новых вакуумных размыкателей.