(40 ч. лекций, 16 ч. практических занятий)
1. Плазма, как состояние вещества
Характеристики вещества в состоянии плазмы. Разновидности плазменных образований. Распространенность плазмы. Плазма как среда и материал для современных практических применений. Сопоставление свойств этого материала со свойствами других материалов, уникальные свойства плазмы.
2. Естественные и искусственные условия образования плазмы
Каналы преобразования энергии при генерации и релаксации плазмы.
Общая энергия плазменных образований и вещества в состоянии плазмы.
Относительная роль различных каналов в механизмах рождения, существования и распада плазмы. Роль характеристик силовых полей в кинетике и динамике плазмы. "Горячая" и "холодная" плазма.
3. Характеристики взаимодействия частиц в плазме
Особенности упругого, неупругого, кулоновского взаимодейстия. Электронно-атомные и электронно-молекулярные процессы. Фотопроцессы в плазме. Взаимодействие тяжелых частиц. Критерии значимости конкретных процессов в общем механизме взаимодействий в плазме.
4. Физические основы построения моделей плазмы как среды с разнообразными физико-химическими свойствами
Кинетическая модель плазмы и модель плазмы как сплошной среды. Области применимости моделей. Роль пространственно-временных распределений состава, плотности и энергии в плазме как факторов, предопределяющих выбор модели для описания свойств плазмы. Модельные приближения к реальной плазме.
5. Электрофизические свойства плазмы в различных модельных
представлениях
Проводимость и сопротивление участка плазмы, коэффициенты диффузии и подвижности заряженных частиц. Тензоры коэффициентов переноса, характеризующие электрофизические свойства плазмы.
6. Теплофизические свойства плазмы в различных модельных
представлениях
Теплопроводность, термодиффузия. Вклад внутренней энергии частиц плазмы на коэффициентов переноса. Тензоры коэффициентов переноса. Особенности переноса в многокомпонентной среде.
7. Колебания и волны в плазме
Их описание в различных модельных представлениях. Магнитогидродинамические волны и магнитозвуковые волны. Плазменные волны и ионный звук. Диэлектрическая проницаемость плазмы. Дисперсионное уравнение. Анализ особенностей распространения колебаний и волн в плазме на базе дисперсионного уравнения. Альвфеновские волны, их роль в процессах переноса. Плазменные резонаторы и волноводы.
8. Оптическое излучение плазмы
Спектры возбуждения атомов, молекул, ионов и кластеров в плазме. Интенсивность спектральных линий в различных условиях пространственно-временных распределений энергетических потоков, состава компонентов и оптической плотности плазмы. Спонтанное и вынужденное излучение. Излучательные характеристики процессов торможения и рекомбинации заряженных частиц. Общие излучательные потери. Селекция излучательных потерь за счет внутренних и внешних факторов управления энергетикой, составом и плотностью компонентов плазмы.
9. Плазмохимия
Плазмохимические реакции и процессы, физика химически активной плазмы, баланс энергии и макрокинетика плазмохимических процессов, микрокинетика химически активной плазмы, возбужденные и заряженные частицы в неравновесной плазмохимии. Термодинамика плазмохимических процессов.
10. Космическая плазма - плазма звезд и газовых оболочек планет
Механизмы самоподдерживающейся плазмы в звездном веществе. Генерация излучения и вещества космической плазмой. Космическая плазма и проблемы жизни.
11. Современные проблемы физики плазмы
Плазма критических состояний, плазма газовых сред с дисперсной фазой, фазовые переходы в плазме, фазовые диаграммы в области фазовых переходов. Генерация эксимеров и других новых типов соединений в условиях плазмы.
12. Методы исследования и диагностики плазмы
Электрические (зондовые), СВЧ, оптические, корпускулярные методы. Области параметров доступные методикам. Критерии применимости. Новые знания как основа развития методического обеспечения методов исследования и диагностики плазмы.