Плазменные потоки, истекающие из космических двигателей, взаимодействуют с другими системами жизнеобеспечения космических станций, в частности с солнечными батареями. Магнитоплазмодинамический двигатель является источником разреженной низкотемпературной плазмы и может применяться в производстве полупроводниковых приборов, интегральных микросхем и в других областях. Оптимизация такого источника плазмы предполагает использование электрических зондов для диагностики плазменных образований. Проведенные исследования выполнены на основе натурных и вычислительных экспериментов. Представлены оригинальные методики обработки зондовых экспериментов в плазменных потоках, включая применение плоских и цилиндрических ориентированных зондов, а также нестационарных зондов, что позволяет расширить возможности зондового метода диагностики плазмы. Рассмотрены вопросы оптимизации зондовых измерительных схем. Приведены результаты зондовых измерений в струях как в стендовых условиях, так и в условиях ионосферы Земли. Полученные результаты имеют важное значение для плазмодинамических технологий в микроэлектронике и для радиосвязи с космическими аппаратами на плазмодинамических двигателях.
1. Кубарев Ю.В. Закономерность возникновения электростатической неустойчивости плазмы, движущейся в неоднородных электрических и магнитных полях. Открытие № 14 // Бюл. ВАК РФ. 1995. № 6.
2. Кубарев Ю.В., Котельников В.А., Котельников М.В. Зондовый метод диагностики нестационарной плазмы // Изв. вузов. Электроника. 1997. № 1. С. 103–106.
3. Кубарев Ю.В. Полет на Марс, электрореактивные двигатели настоящего и будуще-го // Наука и технология в промышленности. 2006. № 2. С. 19–35.
4. Кубарев Ю.В. Источник газоразрядной плазмы // А. с. СССР № 166974. 1964. Бюл. № 24.
5. Кубарев Ю.В., Соловьев Е.Г., Черник В.Н., Ташаев Ю.Н. Ускоритель плазмы // А. с. СССР № 1210604. 1984. Бюл. № 1.
6. Кубарев Ю.В., Черник В.Н. Магнитоплазмодинамический ускоритель, его приме-нение в наземных и космических условиях. Ч. 1: Применение МПД-ускорителя для назем-ных испытаний материалов наружных поверхностей космических аппаратов // Наука и технологии в промышленности. 2008. № 4. С. 7–18.
7. Кубарев Ю.В., Коршаковский С.И., Черник В.Н. Магнитоплазмодинамический ус-коритель, его применение в наземных и космических условиях. Ч. 2: Применение МПДУ для разработки систем плазменной нейтрализации электростатических зарядов космиче-ских аппаратов // Наука и технологии в промышленности. 2009. № 1. С. 12–26.
8. Чан П., Тэлбот Л., Турян К.И. Электрические зонды в неподвижной и движущейся плазме: Теория и применение. М.: Мир, 1978. 202 с.
9. Алексеев Б.В., Котельников В.А. Зондовый метод диагностики плазмы. М.: Энер-гоатомиздат, 1988. 239 с.
10. Котельников В.А., Котельников М.В. Зондовая диагностика плазменных пото-ков. М.; Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2016. 440 с.
11. Котельников М.В., Котельников В.А. Вольт-амперные характеристики плоского зонда в потоке разреженной плазмы // Теплофизика высших температур. 2016. Т. 54. № 1. С. 23–28.
12. Определение плотности плазмы по данным ионного тока на цилиндрический и плоский зонд / Д.Г. Волошин, А.Н. Васильева, А.С. Ковалев и др. // Физика плазмы. 2016. Т. 42. № 12. С. 1099–1108.
13. Котельников М.В., Котельников В.А. Использование формулы Бома и ее анало-гов в зондовой диагностике. Теплофизика высоких температур. 2017. Т. 55. № 4. С. 493–497.
14. Игнахин В.С., Сысун В.И. Моделирование ионного тока на зонд в плазме с учетом ионизации и столкновений с атомами. Ч. 2: Цилиндрический зонд // Физика плазмы. 2018. Т. 44. № 10. С. 812–819.
15. Котельников В.А., Морозов А.В., Котельников М.В. Математическое моделиро-вание взаимодействия потока разреженной плазмы с магнитным полем. М.: Изд-во МАИ, 2015. 167 с.
16. Кубарев Ю.В., Котельников В.А. Низкочастотные резонансные электрические ко-лебания в потоке неизотермической плазмы // ЖТФ. 1968. Т. 38. Вып. 11. С. 69–70.
17. Котельников М.В. Плоский электрический зонд: теория и приложения. М.: Изд-во МАИ, 2015. 212 с.
18. Kubarev J.V., Kotelnikov V.A., Thasovitin J.K. Mass-spectrometer probe measurements of characteristics of the magnetoplasmodynamics source operating in the upper atmosphere // XVI Intern. Conf. on Phenomena in Ionized Gases. Dusseldorf, 1983. С. 440–441.
19. Кубарев Ю.В., Котельников В.А., Часовитин Ю.Г. Измерения концентрации за-ряженных частиц в эксперименте «Куст» // Тезисы доклада IV Всесоюз. конф. по плаз-менным ускорителям и ионным инжекторам. М., 1978. С. 388–391.