Для реализации инициированного СВЧ-разряда (исследуемого
плазменного образования) необходимо, чтобы уровень электриче-
ской компоненты электромагнитной волны
E
0
превышал критический
Е
кр
, при котором реализуется свободно-локализованный разряд. Для
этого необходимо создать условие, когда в некоторой области сфоку-
сированного СВЧ-пучка (с допробойной плотностью потока энергии)
выполняется неравенство
E
0
≥
E
кр
. Это достигается посредством
инициирования разряда лазерным импульсом.
Условия возникновения и характер распространения СВЧ-разряда
из области лазерного инициирования определялись следующими фи-
зическими факторами: диффузией (свободной или амбиполярной), ио-
низацией молекул электронным ударом, действием образовавшейся
плазмы на СВЧ-поле [3].
Для рассматриваемых условий (давление не менее 100 мм. рт. ст.)
характерен стримерный процесс развития разряда. В результате слу-
чайных флуктуаций в тонкой поверхностной области начального плаз-
менного образования (лазерной искры), вытянутой вдоль
E
0
— векто-
ра напряженности электрического поля СВЧ-волны с
E > E
кр
, может
резко упасть концентрация молекул (
n
). В этом случае параметр
E
практически сохраняет свое значение. Тогда, в соответствии с данны-
ми работы [4], запишем
E
кр
= 40
p,
(1)
где
p
— давление (мм. рт. ст.).
Значение критического поля
E
кр
падает, а частота ионизации
ν
i
растет:
ν
i
=
ν
a
E
E
кр
β
,
(2)
где
β
= 5
,
34
;
ν
a
= 2
∙
10
4
p
(3)
— частота прилипания.
С ростом частоты ионизации
ν
i
в этой области увеличивается кон-
центрация электронов (
n
e
), следовательно, и температура газа (
T
).
Это в условиях изобаричности приводит к дополнительному уменьше-
нию концентрации молекул (
n
). Образовалась положительная обратная
часть, интерпретируемая как ионизационно-перегревная неустойчи-
вость [4]. Развитие неустойчивости приводит к распаду первоначаль-
ного однородного разряда на отдельные стримеры, вытянутые вдоль
электрического поля. Процессы, протекающие при этом, носят взрыв-
ной характер, т.е. имеют конечные время
t
, температуру газа (
T
), кон-
центрацию электронов (
n
e
).
82 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 2
