Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Ակուստապլազմայում ոչ կոռեկտ դրվածք ունեցող հակադարձ խնդիրների լուծումը

Սահակյան, Քրիստինե Գրիգորի (2014) Ակուստապլազմայում ոչ կոռեկտ դրվածք ունեցող հակադարձ խնդիրների լուծումը. PhD thesis, ՀՀ ԳԱԱ ֆիզիկայի կիրառական պրոբլեմների ինստիտուտ.

[img] PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (480Kb)

    Abstract

    Газоразрядные устройства широко используются в науке и технике на современном этапе развития. При работе газоразрядный приборов наблюдаются различные неустойчивости горения разряда, что затрудняет стабильную работу устройств и может привести к нарушению их работы. При модуляции разрядного тока создается акустическая неустойчивость, которая проявляется через усиление и генерацию акустических колебаний. Эти акустические колебания взаимодействуют с плазмой, в которой течет модулированный ток, в результате плазма переходит в новое акустоплазменное состояние. Параметры акустоплазмы могут существенно отличаться от параметров плазмы без акустического возмущения. Акустоплазменная среда содержит много параметров и ее описание простыми математическими уравнениями (даже системой дифференциальных уравнений) затруднено. Поэтому для качественного предсказания поведения акустоплазменной среды целесообразно использовать теорию катастроф. Как всякая сложная самосогласованная система акустоплазма имеет устойчивые и неустойчивые состояния. Под влиянием внешних воздействий возможен переход из одного устойчивого состояния в другое, которые можно описать, как фазовые переходы системы. Эти фазовую переходы можно исследовать при помощи теории катастроф. Обработка экспериментально полученной базы данных дает возможность построить математическую модель исследуемого процесса, а затем, в рамках представленной математической модели акустоплазмы при помощи решения прямых и обратных задач определить параметры акустоплазмы. Т.е., часть параметров акустоплазмы мы измеряем экспериментально, а часть- вычисляем при помощи рямых и обратных математических задач, причем, наиболее сложным является решение некорректно поставленных обратных задач. Исследования влияния акустических полей, возникающих в плазме при модуляции разрядного тока на параметры акустоплазмы молекулярных газов и газовых смесей низкого давления (рабочей смеси СО2-лазера при давлении 2- 25 Торр (250-3300Ра)); разработка методов решения прямых и некорректно поставленных обратных задач на основе экспериментально полученной базы данных, получение в результате экспериментов математических моделей акустоплазменных процессов. Գազապարպումային սարքերով աշխատելիս դիտվում են տարբեր անկայունություններ, ինչը դժվարեցնում է սարքերի կայուն աշխատանքը և կարող է հանգեցնել դրանց աշխատանքի խաթարմանը: Պարպման հոսանքի մոդուլյացիայի հետևանքով առաջանում են ակուստիկ անկայունություններ, որոնք դրսևորվում է ակուստիկ տատանումների գեներացիայով, արդյունքում պլազման անցնում է նոր ակուստապլազմային վիճակի: Ակուստապլազմայի պարամետրերը կարող են էականորեն տարբերվել առանց ակուստիկ ազդեցության պլազմայի պարամետրերից: Ակուստապլազման ունի մեծ թվով պարամետրեր և դրա նկարագրությունը մաթեմատիկական հավասարումներով (անգամ դիֆֆերենցիալ հավասարումների համակարգով) բավական բարդ է, այդ իսկ պատճառով կիրառվում է աղետների տեսությունը, որը կրճատում է պարամետրերի թիվը: Փորձնական արդյունքների մշակումը հնարավորություն է տալիս կառուցել հետազոտվող երևույթի մաթեմատիկական մոդելը, այդուհետև, առաջարկված մաթեմատիկական մոդելի շրջանակներում ուղիղ և հակադարձ խնդիրների լուծման օգնությամբ, որոշել ակուստապլազմայի պարամետրերը: Այսինքն ակուստապլազմայի պարամետրերի մի մասը ստանում ենք փորձնականորեն, իսկ մյուս մասը ուղիղ և հակադարձ մաթեմատիկական խնդիրների օգնությամբ, ընդ որում, ավելի դժվար է ոչ կոռեկտ դրվածք ունեցող հակադարձ խնդիրների լուծումը: Ակուստապլազմայում պարամետրերի ինքնահամաձայության պատճառով, թռիչքների և փուլային անցումների առկայության հետևանքով գրեթե բոլոր երևույթները ոչ գծային են, լուծումը միակը չէ և համարվում է ոչ կեռեկտ: Գրեթե բոլոր հակադարձ խնդիրները ոչ կոռեկտ դրվածք ունեն: Առաջին անգամ ցույց է տրված, որ ակուստապլազմային պարպման դինամիկ պարամետրերի ճշգրիտ որոշման համար անհրաժեշտ է միաժամանակ չափել հոսանքները պարպման խողովակի անոդի և կաթոդի կողմից: Մշակվել և պատրաստվել է փորձնական սարքավորում, որը թույլ է տալիս միաժամանակ չափել հոսանքների և լարման խողովակի ակնթարթային և միջին արժեքները կաթոդի և անոդի կողմից, պատրաստվել են նաև անհրաժեշտ պարպման խողովակներ: Նախկին բազմականալային չափման համալիրը ձևափոխվել է անհրաժեշտ չափումների համար: «Հակափոխակերպումը» թույլ է տալիս պարզեցնել հաշվարկները: Առաջարկվել է փորձնական արդյունքների մոտարկումը աղետների տեսությամբ: Փորձնական արդյունքները նորմավորվում են ըստ միջինների դառնալով անչափ: Կառուցվում է մոտարկվող աղետի հավասարումը, այդ հավասարումը բերվում է կանոնիկ տեսքի: Փուլային անցումների կետերի որոշումը հացվել է կիրառման մակարդակի: Օգտագործվել է հատուկ մշակված ծրագրային փաթեթ: Որոշվել է մոտարկման բազմանդամների զգայունությունը չափվող և հաշվարկվող մեծությունների համար: While working with the gas discharge devices various instabilities of the discharge burning are observed, which makes it difficult the stable operation of devices and may impair their operation. While modulating the discharge current an acoustic instability is produced, which manifests through the generation of acoustic vibrations, as a result the plasma moves into a new acoustoplasma state. Acoustoplasma parameters may significantly differ from the plasma parameters without acoustic disturbance. Acoustoplasma environment contains many parameters and its description isn’t complicated by simple mathematical equations (even by the system of differential equations). Thus it is advisable to use the catastrophe theory which reduces the number of parameters. The processing of the experimentally obtained database gives you the opportunity to construct a mathematical model of the investigated process and then, under the presented mathematical model of the acoustoplasma determine its parameters by solving direct and inverse problems. That is, we experimentally measure some of the parameters of the acoustoplasma and we compute some part using direct and inverse mathematical problems and besides the most difficult is the solution of the incorrectly posed inverse problems. Because of the self-consistency of parameters, jumps and phase transitions, almost all the phenomenon are nonlinear in the acoustoplasma, therefore they have non-unique solutions and are incorrect and almost all inverse problems are posed incorrectly. For the first time it is shown that for the accurate determination of dynamic parameters of the acoustoplasma discharge is necessary a simultaneous measurement of the current from anode and cathode sides of the discharge tube. It is manufactured an experimental setup which enables the simultaneous measurement of instantaneous and average values of the current and voltage discharge tubes from anode side and cathode side. The necessary discharge tubes are also manufactured. Previously developed multi-channel measuring complex is modernized under the required measurements. “Quasi reversibility" method of the experimental setup allows simpli fying the calculations. It is proposed a method for the approximation of experimental data of catastrophe equations. The experimental data is normalized by its average values, and is transformed into dimensionless quantities. The approximating equation of catastrophes is constructed and then brought to the canonical form. The methods for the determination of the phase transitions are brought to the practical application. Specially developed software is used. The sensitivity to modification of the measured values and calculated coefficients of the approximating polynomials is determined.

    Item Type: Thesis (PhD)
    Additional Information: Ակուստապլազմայում ոչ կոռեկտ դրվածք ունեցող հակադարձ խնդիրների լուծումը: The solution of incorrectly posed inverse problems in acoustoplasma.
    Uncontrolled Keywords: Սահակյան Քրիստինե Գրիգորի, Sahakyan Qristine Grigor
    Subjects: Physics
    Divisions: UNSPECIFIED
    Depositing User: NLA Circ. Dpt.
    Date Deposited: 10 May 2017 11:18
    Last Modified: 10 May 2017 11:18
    URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/4632

    Actions (login required)

    View Item