Научная тема: «РАДИАЦИОННАЯ КИНЕТИКА И НЕЛОКАЛЬНЫЙ ПЕРЕНОС ЭНЕРГИИ В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЕ»
Специальность: 01.04.08
Год: 2010
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Метод 2-мерной квазиклассики для неупругих (включая многоквантовые) переходов электрона в центральном поле притяжения и квантовомеханическое обоснование новых классических методов расчета широкого круга радиационно-столкновительных электрон-атомных процессов. Универсальная формула для спектра тормозного излучения электронов на многоэлектронных атомах с произвольной кратностью ионизации.
  2. Аналитическое описание - в рамках единого поляризационного подхода - процессов испускания излучения атомами и ионами с остовом: поляризационного излучения в непрерывном и дискретном спектрах (в том числе нового процесса - связанно-связанных поляризационных переходов), многофотонного вынужденного поляризационного тормозного излучения и его интерференции с обычным тормозным излучением, ударного и статического механизмов разрушения метастабильного атомного уровня в плазме.
  3. Аналитическое описание населенностей уровней ридберговского атома при радиационном каскаде (обобщение радиационной части задачи Беляева- Будкера на квантовый случай) и нестационарного ионизационного распределения многоэлектронных атомов в горячей плазме.
  4. Обобщенный метод прострельного выхода в теории нелокального (недиффузионного) переноса тепла электромагнитными волнами, распространяющий известный метод τэфф в теории переноса излучения в спектральных линиях на случай непрерывного спектра, и основанный на нем численный код CYNEQ для описания переноса электронного циклотронного излучения (ЭЦИ) в магнитных термоядерных реакторах при заданной функции распределения электронов по скоростям. Расчеты плотности мощности потерь на ЭЦИ в токамаках-реакторах и упрощенный аналог кода CYNEQ для транспортных кодов и моделирования сценариев токамака-реактора ИТЭР.
  5. Модели нелокального переноса тепла ЭМ волнами в плазме: интегральное по пространству уравнение нелокального переноса тепла продольными волнами в плазме типа уравнения Бибермана-Холстейна в теории переноса резонансного излучения и расчеты нестационарной тепловой волны; модель самосогласованного описания нелокального переноса излучения в непрерывном спектре и квазилинейной диффузии электронов по скоростям; численный код CYNEQ-KIN и расчеты неравновесности электронов, обусловленной переносом собственного ЭЦИ плазмы в токамаке-реакторе.
  6. Новые результаты в теории рассеяния диагностического лазерного излучения: новые методы определения характеристик функции распределения электронов по скоростям по измеренным спектрам томсоновского рассеяния лазерного излучения (в токамаке при безындукционной генерации тока, в открытой ловушке при электронно-циклотронном нагреве плазмы); исправление ошибок, широко распространенных в мировой литературе по некогерентному рассеянию лазерного излучения высокотемпературной плазмой и релятивистскими электронными пучками; аналитическое описание характеристик рассеяния лазерного излучения атомами тяжелого газа, инжектированного в разреженную атмосферу, для задач лидарного зондирования искусственных облаков в ионосфере.
Список опубликованных работ
A1. Кукушкин А.Б., Некогерентное рассеяние света конечным объемом релятивистской плазмы // Физика плазмы 1981, т.7, с.110-118.

A2. Кукушкин А.Б., Коган В.И., К теории поляризационных эффектов в некогерентном рассеянии излучения релятивистскими электронами // Физика плазмы, 1981, т.7, с.1220-1225.

A3. Коган В.И., Кукушкин А.Б., Тормозное излучение электронов в атомном потенциале: классичность спектра, законы подобия // Письма в ЖЭТФ, 1983, т.37, с.272-275.

A4. Кукушкин А.Б., Лисица В.С., Квазиклассический метод расчета кинетики радиационных переходов в атоме // Письма в ЖЭТФ, 1984, т.40, с.391-395.

A5. Коган В.И., Кукушкин А.Б., Излучение квазиклассических электронов в атомном потенциале // ЖЭТФ, 1984, т.87, с.1164-1181.

A6. Кукушкин А.Б., Лисица В.С., Радиационный каскад между ридберговскими состояниями атомов // ЖЭТФ, 1985, т.88, с.1570-1585.

A7. Кукушкин А.Б., Ленева А.Е., Пергамент В.И., Влияние релятивистских эффектов в спектре томсоновского рассеяния на измерение температуры горячей плазмы // В книге: «Диагностика плазмы», вып.5, Энергоатомиздат, 1986, с.70-74; Особенности измерения температуры горячей плазмы по спектру некогерентного рассеяния лазерного излучения // Вопросы атомной науки и техники, сер. Термоядерный синтез, 1983, №2(12), с.88-96.

A8. Кукушкин А.Б., Лисица В.С., Поляризационные механизмы излучения при атомных столкновениях // В книге: «Поляризационное тормозное излучение частиц и атомов», М.: Наука, 1987, глава XI, с.273-303 (перевод «Polarization Bremsstrahlung», Plenum Press, 1992, Ch. 11, pp.261-291).

A9. Иванов В.В., Кукушкин А.Б., Лисица В.С., Аналитическая модель нестационарной кинетики ионизации атомов в горячей плазме // Физика плазмы, 1987, т.11, с.1341-1348. 35

A10. Кукушкин А.Б., Лисица В.С., Савельев Ю.А., Нелокальный перенос тепловых возмущений в плазме // Письма в ЖЭТФ, 1987, т.46, |9, с.356-358.

A11. Kogan V.I., Kukushkin A.B., Lisitsa V.S., Kramers Electrodynamics - new method of description of radiative-collisional processes in plasmas // Proc. XIX Int. Conf. Phen. Ioniz. Gases, Invited papers, Belgrade, 1989, pp.254-262.

A12. Иванов В.В., Кукушкин А.Б., Коган В.И., Аналитическое описание спектров тормозного излучения электронов плазмы на многоэлектронных ионах // Физика плазмы, 1989, т.15, с.1531-1535.

A13. Kukushkin A.B., On the possibility of laser diagnostics of anisotrpically superheated electrons in fusion systems // Proc. 17th EPS Conf. Contr. Fusion Plasma Heating (Amsterdam, 1990), v.4. pp.1632-1635.

A14. Kukushkin A.B., Lisitsa V.S., New type of relaxation of excited atomic states: polarizational bound-bound transitions // Phys. Lett. A, 1991, v.159, pp.184-186.

A15. Кукушкин А.Б., О возможности прямого измерения плотности электронного тока: восстановление одномерной функции распределения электронов по спектру томсоновского рассеяния // Физика плазмы, 1991, т.17, с.989-995.

A16. Astapenko V.A., Kukushkin A.B., Lisitsa V.S., Forbidden lines in plasmas as polarizational radiation emission in collisions // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys., 1992, v.25, pp.1985-1990.

A17. Kogan V.I., Kukushkin A.B., Lisitsa V.S., Kramers Electrodynamics and Electron-Atomic Radiative-Collisional Processes // Phys.Reports, 1992, v.213, # 1-2, pp.1-116.

A18. Kukushkin A.B., Heat transport by cyclotron waves in plasmas with strong magnetic field and highly reflecting walls // Proc. 14-th IAEA Conf. on Plasma Phys. Contr. Fusion (Wuerzburg, Germany, 1992), IAEA, Vienna, 1993, Vol.2, pp.35-45.

A19. Kukushkin A.B., Analytic description of energy loss by a bounded inhomogeneous hot plasma due to the emission of electromagnetic waves // Письма в ЖЭТФ, 1992, т.56, с.503-507.

A20. Kukushkin A.B., An equation of resonance radiation transfer in a heavy-atom gas injected into a rarefied atmosphere // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer (JQSRT), 1993, v. 50, pp.541-549.

A21. Германцев Ю.Л., Кукушкин А.Б., Численное моделирование ЭЦРН в открытой ловушке и схема томсоновской диагностики энергетического спектра электронов // Физика плазмы, 1993, т.19, с.669-681.

A22. Kukushkin A.B., Generalized escape-probability method in the theory of highintensity radiative transfer in continuous spectra // AIP Conference Proceedings, v.299, pp.519-524 (Proc. 3rd Int. Conf. on Dense Z-pinch, London, U.K., 1993, Eds. M. Haines, A. Knight, AIP Press, New York, 1993).

A23. Kogan V.I., Kukushkin A.B., Lisitsa V.S., Analytic methods for radiativecollisional processes in plasmas with multiply charged ions // Ibid., pp.145-153.

А24. Kukushkin A.B. Integral Equation Approach to Modelling of the Observed Phenomena of Fast Nonlocal Heat Transport in a Tokamak // Proc. 24th Eur. Phys. Soc. Conference on Contr. Fusion and Plasma Phys., Berchtesgaden, Germany, 1997, vol. 21A, Part II, p. 849-852.

А25. Астапенко В.А., Кукушкин А.Б., Многофотонное статическое и поляризационное тормозное излучение при столкновениях заряженных частиц с многозарядными ионами в сильном лазерном поле // ЖЭТФ, 1997, т.111, № 2, с. 419-439.

А26. Ivanov V.V., Kukushkin A.B., Nonlocality of radiative transfer in continuous spectra and Bremsstrahlung radiation transport in hot dense plasmas. AIP Conference Proceedings, vol. 409, pp. 495-498 (Dense Z-pinches 4th Int. Conf., Vancouver, Canada, May 1997, Eds. N.R. Pereira, J. Davis, and P. Pulsifer, AIP Press, New York, 1997).

А27. Cherepanov K.V., Kukushkin A.B.. Influence of superthermal electrons kinetics on cyclotron radiation transport in hot toroidal plasmas // Proc. 20th IAEA Fusion Energy Conference (Vilamoura, Portugal, 2004), TH/P6-56, http://www-naweb.iaea.org/napc/physics/fec/fec2004/papers/th_p6-56.pdf.

А28. Cherepanov K.V., Kukushkin A.B.. Self-Consistent Simulation of Electron Cyclotron Radiation Transport and Superthermal Electron Kinetics in Hot Tokamak Plasmas // Proc. 32nd Eur. Phys. Soc. conf. on Plasma Phys. and Contr. Fusion (Tarragona, Spain, 27 June - 1 July 2005), ECA, vol. 29C, P- 2.117, http://eps2005.ciemat.es/papers/pdf/P2_117.pdf.

А29. Cherepanov K.V., Kukushkin A.B., Parameterization of Radial Profile of Electron Cyclotron Radiation Power Loss in Fusion Reactor-Grade Tokamaks // Proc. 33rd EPS Conf. Plasma Phys. Contr. Fusion, (Rome, Italy, 2006), P-1.169, http://eps2006.frascati.enea.it/papers/pdf/P1_169.pdf.

А30. Cherepanov K.V., Kukushkin A.B., Kuznetsova L.K., Westerhof E. EC Radiation Transport in Fusion Reactor-Grade Tokamaks: Parameterization of Power Loss Density Profile, Non-Thermal Profile Effects under ECCD/ECRH conditions // Proc. 21nd IAEA Fusion Energy Conference. (Chengdu, China, 2006), IT/P1-8, http://www-pub.iaea.org/MTCD/Meetings/FEC2006/it_p1- 8.pdf.

А31. А.Б. Кукушкин, П.В. Минашин, В.С. Неверов. Подобие пространственных профилей электронных циклотронных потерь в плазме токамака-реактора и возможность универсальной характеристики точности численных кодов // Вопросы атомной науки и техники, сер. Термоядерный синтез, 2008, вып. 3, с. 76-80.

А32. Albajar F., Bornatici M., Engelmann F., Kukushkin A.B., Benchmarking of codes for calculating local net EC power losses in fusion plasmas // Fusion Sci. & Tech., 2009, vol. 55, pp. 76-83.