КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 24-29-00166

НазваниеРоль убегающих электронов в формировании аналогов красных спрайтов и голубых струй

Руководитель Тарасенко Виктор Федотович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук , Томская обл

Конкурс №89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-304 - Электрофизические процессы в жидкостях, газах и твердых диэлектриках

Ключевые слова красные спрайты, голубые струи, лабораторные аналоги, экспериментальное и теоретическое моделирование, убегающие электроны, рентгеновское излучение

Код ГРНТИ29.27.43

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Изучению стримерного пробоя при низких давлениях воздуха и других газов уделяться большое внимание. В том числе, это связано с исследованиями высотных атмосферных разрядов, в первую очередь красных спрайтов и голубых струй. Красные спрайты наблюдаются на высотах 40 – 100 км над уровнем моря и имеют разнообразную форму [1]. Достоверно установлено, что их распространение происходит согласно стримерного механизма [2]. Голубые струи возникают с верхнего слоя грозовых облаков и распространяются вверх [3]. Гигантские голубые струи достригают высот около 80 км и изменяют свой цвет с голубого на красный на высоте около 50 км. Известно о регистрации рентгеновского излучения в условиях появления красных спрайтов и голубых струй, которое, по-видимому, возникает за счёт генерации убегающих электронов. Наличие корпускулярного и электромагнитного излучения оказывает влияние на свойства верхней атмосферы и стабильность связи. Поэтому проводятся не только натурные, но и лабораторные исследования аналогов высотных разрядов [4-8]. В наших работах 2022 года [5, 6] было показано, что в воздухе низкого давления можно получать плазменные диффузные струи (ПДС), которые распространяются в кварцевой трубке с внешними электродами на расстояние более 1 м. Для создания плазмы, инициирующей ПДС, в этих работах применялся высокочастотной ёмкостной разряд. Особенностью ПДС было существенное (на порядок и более) превышение плотности энергии излучения W полос второй положительной системы азота (2+) над W полос первой положительной системы азота (1+) при их красном цвете, наблюдаемом и регистрируемом фотоаппаратом при давлениях 0.02 – 3 Торр в сухом воздухе. Кроме того, в работе [7] сообщалось о возможности лабораторного моделирования аналогов атмосферных голубых струй. Однако в известных работах убегающие электроны и рентгеновское излучение при исследованиях аналогов голубых струй и красных спрайтов зарегистрированы не были. Цель данного проекта – экспериментально и теоретически исследовать при низких давлениях воздуха влияние на инициирование и распространение аналогов красных спрайтов и голубых струй убегающих электронов и рентгеновского излучения. Актуальность настоящей работы связана с влиянием корпускулярного и электромагнитного излучения на свойства верхней атмосферы и качество связи. Научная новизна обусловлена отсутствием систематизированных и достоверных данных о роли убегающих электронов и рентгеновского излучения в инициировании и формировании красных спрайтов и голубых струй. Участники проекта имеют большой опыт в изучении генерации убегающих электронов и рентгеновского излучения в различных газах, в том числе в воздухе низкого давления [8]. При проведении работы будет регистрироваться излучение из плазмы аналогов красных спрайтов и голубых струй и в различных спектральных областях (рентгеновском, ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном), пучки убегающих электронов и микроволновое излучение, а также теоретически моделироваться свойства разряда. Это позволит получить новые данные об инициирование и формировании высотных разрядов. Цитируемая литература: 1. Füllekrug M., Mareev E.A., Rycroft M.J. (Eds.). Sprites, elves and intense lightning discharges. V. 225. Springer Science & Business Media, 2006. 2. Pasko V.P., Qin J., Sebastien C. // Surveys in Geophysics. 2013. V. 34. P. 797. 3. Neubert T., Gordillo-Vázquez F.J., Huntrieser H. // npj Microgravity. 2023. V. 9. No. 1. P.12. 4. Arcanjo M., Montanya J., Urbani M., Lorenzo V. // Geophysical Research Letters. 2021. V. 48. e2021GL095601. 5. Tarasenko V., Vinogradov N., Baksht E., Sorokin D. // Journal of Atmospheric Science Research. 2022. V. 5. Iss. 3. P. 26. 6. Бакшт Е.Х., Виноградов Н.П., Тарасенко В.Ф. // Оптика атмосферы и океана. 2022. Т. 35. № 9. С. 777. 7. Tarasenko V.F., Sosnin E.A., Skakun V.S., Panarin V.A., Trigub M.V., Evtushenko G.S. // Physics of Plasmas. 2017. V. 24. No. 4. P. 043514. 8. Tarasenko V.F. // Plasma Sources Science and Technology. 2020. V. 29. No. 3. P. 034001.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---