Александров Николай Леонидович
Факультет физики
Профессиональные интересы
Должности
- Профессор — Факультет физики
Био
- · Начал работать в НИУ ВШЭ в 2022 году.
- · Научно-педагогический стаж: 50 лет.
Образование
- 1999 · Ученое звание: Профессор
- 1992 · Доктор физико-математических наук
- 1975 · Специалитет: Московский физико-технический институт, специальность «Летательные аппараты», квалификация «Инженер-физик»
Опыт работы
- · 1975: Окончил факультет аэрофизики и космических исследований МФТИ в году
- · Опыт работы: старший инженер (каф. физической механики МФТИ) 01.09.1975-31.12.1975; старший научный сотрудник (каф. физической механики МФТИ) 01.01.1976-31.08.1994; доцент (каф. прикладной физики МФТИ) 01.09.1994-31.08.2007; профессор (каф. прикладной физики МФТИ ) 01.09.2007-31.08.2014; главный научный сотрудник и зав. лабораторией импульсных плазменных систем МФТИ 01.09.2014-30.12.2019; профессор и зам. зав. каф. прикладной физики 31.12.2019-по настоящее время.
- · Научная работа: индекс Хирша 27 (Scopus) и 23 (Web of Science). Опубликовано более 200 печатных работ в российских и международных журналах. Под моим научным руководством защищено 4 кандидатских диссертации. Область научных интересов: физика низкотемпературной плазмы, газовые разряды, процессы переноса и элементарные процессы в плазме, приложения низкотемпературной плазмы.
- · Член Научного совета РАН по физике низкотемпературной плазмы
- · Член Экспертного совета МФТИ по физико-математическим наукам
- · Член редколлегии журнала РАН «Физика плазмы»
- · Член редколлегии журнала РАН «Письма в ЖЭТФ»
- · Член Advisory Panel of Journal of Physics D: Applied Physics (IOP Publishing, Bristol, UK)
- · Эксперт Министерства науки и высшего образования РФ, Российского научного фонда, Российского фонда фундаментальных исследований, Нидерландского фонда научных исследований, Чешского научного фонда, фонда Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (Саудовская Аравия)
- · Почётный работник высшего профессионального образования РФ.
Награды и поощрения
- · Благодарность факультета физики НИУ ВШЭ (февраль 2024)
- · Надбавка за публикацию в журнале из Списка А (и приравненном к нему научном издании) (2025–2026, 2024–2025, 2023–2024)
- · Лучший преподаватель — 2023–2024
Идентификаторы исследователя
- ORCID:
0000-0001-6637-1611 - ResearcherID:
L-3038-2013 - SPIN РИНЦ:
5303-5158 - Scopus AuthorID:
7102893376
Публикации (18)
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ПОЛОЖИТЕЛЬНОМ СТРИМЕРЕ В ДЛИННЫХ ВОЗДУШНЫХ ПРОМЕЖУТКАХ
2022 · ARTICLE · ru
В рамках 1.5D-модели с учетом ионизационного расширения канала выполнено численное моделирование положительного стримера в длинных (до 3 м) воздушных промежутках при нормальных условиях. Показано, что среднее электрическое поле в канале и поле, необходимое для замыкания разрядного промежутка, не являются универсальными величинами и сильно зависят от режима разгона стримера после его возникновения. В частности, в воздухе атмосферного давления эти поля могут меняться в диапазоне 3.4–11.2 кВ/см в зависимости от изменения внешнего электрического поля в пространстве и времени в начальной фазе развития стримера.
РАСПАД ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ПЛАЗМЫ АРГОНА ПРИ ИСТЕЧЕНИИ В НЕВОЗБУЖДЕННЫЙ ГАЗ
2022 · ARTICLE · ru
Выполнено экспериментальное исследование распада плазмы, которая возбуждается инжекцией квазистационарного пучка высокоэнергичных электронов в аргон, заполняющий цилиндрическую реакционную камеру. Из анализа результатов измерений длины светящейся области плазменной струи в зависимости от газовых параметров и теоретических оценок сделан вывод о том, что в рассматриваемых условиях распад плазмы оказывается существенно замедленным по сравнению с распадом плазмы с одним сортом молекулярных ионов. Предложена кинетическая модель распадающейся электронно-пучковой плазмы аргона, согласно которой процессы, отвечающие за распад, идут в две стадии. На первой атомарные ионы аргона превращаются в молекулярные ионы, которые на второй стадии рекомбинируют с электронами. Скорость распада плазмы определяется относительно медленной первой стадией, в то время как электрон-ионная рекомбинация происходит на временах гораздо более коротких, чем время жизни плазмы.
The influence of humidity on positive streamer propagation in long air gap
2022 · ARTICLE · en
A 2D numerical simulation of the positive streamer properties was performed in 9–12 cm plane-to-plane air gaps for various pressures and water vapor contents. It was shown that an increase in air humidity leads to hampering the streamer development and to increasing the average critical electric field required for bridging the discharge gap. The effect of humidity was most profound at atmospheric pressure and decreased with decreasing pressure. The influence of water content on the streamer properties was explained by a decrease in the streamer channel conductivity due to dissociative recombination of electrons with positive hydrated ions and enhanced three-body electron attachment to O2 molecules. The calculated critical electric field and streamer velocity in humid air gaps were compared with available experimental data.
Streamer self-focusing in an external longitudinal magnetic field
2021 · ARTICLE · en
The numerical simulation of the development of a streamer discharge in a gap with an external longitudinal magnetic field was used to demonstrate the self-focusing of such discharges. Self-focusing is caused by a sharp deceleration of the radial ionization wave due to a change in the electron energy distribution function, a decrease in the average electron energy, the rate of gas ionization, and the electron mobility in crossed electric and magnetic fields as compared to the case of the discharge development without a magnetic field. The self-focusing effect of a streamer discharge in an external longitudinal magnetic field is observed for both positive and negative pulse polarities. The paper proposes an estimate of the critical value of the magnetic field, which makes it possible to control the development of pulsed high-voltage discharges at various gas pressures.
Simulation of decelerating streamers in inhomogeneous atmosphere with implications for runaway electron generation
2021 · ARTICLE · en
The dynamics of positive and negative streamers is numerically simulated in atmospheric pressure air in the range of parameters corresponding to the streamer deceleration and termination in the middle of the discharge gap. A detailed comparison with experiments in air at constant and variable density demonstrates good agreement between the 2D simulation results and the observations. It is shown that positive and negative streamers behave in radically different ways when decelerating and stopping. When the head potential drops, the negative streamer transits to the mode in which the propagation is due to the forward electron drift. In this case, the radius of the ionization wave front increases, whereas the electric field at the streamer head decreases further and the streamer stops. Its head diameter continues to increase due to the slow drift of free electrons in the residual under-breakdown field. On the contrary, the only advancement mechanism for a positive streamer with a decreasing head potential is a decrease in the effective radius of the ionization wave, leading to a local increase in the electric field. This mechanism makes it possible to compensate for the reduction in the efficiency of gas photoionization at small head diameters. A qualitative 1D model is suggested to describe streamer deceleration and stopping for different discharge polarities. Estimates show that, during positive streamer stopping, the local electric field at the streamer head can exceed the threshold corresponding to the transition of electrons to the runaway mode when the head potential (relative to the surrounding space) decreases to ∼1.2 kV in atmospheric pressure air. In this case, pulsed generation of a beam of runaway electrons directed into the channel of a stopping positive streamer can occur. The energy of the formed pulsed electron beam depends on the intensity of photoionization in front of the streamer head. This energy can vary from 700 V (when increasing the photoionization rate by a factor of 10 with respect to the value in atmospheric pressure air) to 2.6 kV (when decreasing the photoionization rate by a factor of 1000). It is possible that this behavior of decelerating positive streamers can explain the observed bursts of x-ray radiation during the streamer propagation in long air gaps.
Влияние нагрева газа на распад плазмы с гидратированными ионами после высоковольтного наносекундного разряда
2021 · ARTICLE · ru
Выполнено экспериментальное и теоретическое исследование распада плазмы в послесвечении высоковольтного наносекундного разряда в газообразных смесях Н2О : О2 при температурах от 300 до 600 К и давлениях от 2 до 6 Торр. С помощью СВЧ-интерферометра исследована динамика изменения плотности электронов при распаде плазмы в диапазоне от 2 × 1012 до 1011 см–3. Из обработки экспериментальных данных получены эффективные коэффициенты электрон-ионной рекомбинации. Эти коэффициенты существенно превышали коэффициенты рекомбинации для простых ионов, увеличивались со временем и с давлением при распаде плазмы и уменьшались при нагреве газа. В рамках нульмерного приближения выполнено численное моделирование кинетики распада плазмы в смесях Н2О : О2 с учетом их нагрева и изменения ионного состава плазмы в послесвечении разряда. Расчеты показали, что полученные в эксперименте закономерности связаны с образованием в послесвечении разряда гидратированных ионов, рекомбинация с которыми более эффективна, чем с простыми молекулярными ионами. Из анализа результатов расчетов сделан вывод о том, что влияние нагрева газа на распад плазмы определяется, прежде всего, замедлением образования сложных гидратированных ионов и в меньшей степени – уменьшением коэффициентов рекомбинации электронов с конкретными ионами.
The effect of electron heating on plasma decay in H2:O2 mixture excited by a repetitively pulsed nanosecond discharge
2021 · ARTICLE · en
Plasma decay was experimentally studied in the afterglow of a repetitively pulsed nanosecond discharge in a stoichiometric H2:O2 mixture. An additional bias DC electric field was applied to heat electrons during the discharge afterglow between the high-voltage pulses. The energy input per pulse was so small that the changes in both chemical composition and gas temperature were negligible. Using the microwave interferometer, the temporal evolution of the electron density in the discharge afterglow was measured when it decreased from 3 × 1012 to 5 × 1010 cm−3 . Measurements were performed for various numbers of discharge pulses (various degrees of fuel oxidation) at room gas temperature and pressures from 1 to 2 Torr. The effect of electron heating on the rate of plasma decay was most profound for low oxidation degrees and practically disappeared after complete fuel oxidation. A kinetic model was suggested for describing ion-molecule processes and plasma decay in the discharge afterglow at various H2 oxidation degrees. The analysis of calculated results showed that plasma decay was governed by dissociative recombination of electrons with simple molecular ions at low oxidation degrees and with hydrated H3O +(H2O)k ions at sufficiently high oxidation degrees. An increase of H2O fraction due to H2 oxidation in the mixture led to a less efficient electron heating during plasma decay in the additional electric field. This was associated with extremely high cross-sections for the elastic and inelastic scattering of low-energy electrons by H2O molecules. As a result, the rate of electron-ion recombination increased with increasing number of discharge pulses, whereas the effect of electric field became less profound, in agreement with the observations.
Repetitively pulsed nanosecond discharge plasma decay in propane–oxygen gas mixture in the presence of a heating electric field
2021 · ARTICLE · en
Plasma decay in the afterglow of a repetitively pulsed nanosecond discharge in a stoichiometric propane– oxygen mixture was experimentally investigated when a weak heating DC electric field was applied and in its absence. The discharge was ignited at room gas temperature and a pressure of 1–2 Torr and was characterized by low specific energy inputs (
Курсы (3)
-
Actual problems of modern physics · 5 раза
2025/2026, 2024/2025, 2023/2024, 2022/2023, 2021/2022 · Бакалавриат · Анг
-
Механика сплошных сред
2025/2026 · Бакалавриат · рус
-
Физика сплошных сред · 3 раза
2024/2025, 2023/2024, 2022/2023 · Бакалавриат · рус