Научная тема: «АТМОСФЕРНЫЕ РАЗРЯДЫ, РАЗВИВАЮЩИЕСЯ В РЕЖИМЕ ЛАВИН РЕЛЯТИВИСТСКИХ УБЕГАЮЩИХ ЭЛЕКТРОНОВ»
Специальность: 01.04.08
Год: 2008
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Точная зависимость характерного времени усиления лавины от перенапряжения относительно релятивистского минимума силы трения, полученная с помощью трех независимых методик и подтвержденная результатами лабораторного эксперимента.
  2. Зависимости от перенапряжения фундаментальных характеристик лавины убегающих электронов: пороговой энергии убегания, средней скорости направленного движения электронов, средней энергии электронов, распределения электронов и фотонов по энергиям и углам, скорости генерации фотонов.
  3. Результаты лабораторного эксперимента, показавшие возможность лавинного размножения релятивистских электронов в воздухе при атмосферном давлении в электрическом поле с напряженностью, существенно меньшей величины, необходимой для пробоя на электронах электронвольтного диапазона энергий.
  4. Модель гигантского восходящего атмосферного разряда в самосогласованном электрическом поле, реализующая приближение сплошной среды и отличающаяся многогрупповым описанием электронов высоких энергий, дающая результаты, согласующиеся с данными наблюдений высотных оптических явлений над грозовыми облаками.
  5. Результаты теоретического анализа и численного моделирования импульсов жесткого гамма-излучения и нейтронов атмосферного происхождения на основе разработанных моделей восходящего атмосферного разряда, показавшие, что источниками импульсов гамма излучения могут быть восходящие разряды, обусловленные внутриоблачными молниями с малыми изменениями дипольного момента грозового облака.
Список опубликованных работ
1.Babich L.P., Kudryavtsev A.Yu., Kutsyk I.M. The Effect of Runaway Electron Avalanches on X-ray Modulation Inside Thunderstorm. In: Proceedings of XXIII International Conference on Phenomena in Ionized Gases, Toulouse, France, 1997. Contributed papers. V. IV. P. IV-2 - IV-3. 1997.

2.Babich L.P., Kudryavtsev A.Yu., Kutsyk I.M., Mozgovoi A.L. The Effect of Geomagnetic Field on the Development of the Upward Directed Discharge. In: Proceedings of XXIII International Conference on Phenomena in Ionized Gases, Toulouse, France, 1997. Contributed papers. Р. IV-6. 1997.

3.Babich L.P., Kutsyk I.M. Evaluation of runaway electron avalanching. In: Proceedings of XXIII International Conference on Phenomena in Ionized Gases, 17 22 July 1997. Toulouse, France. Contributed papers. V. I. P. I-8 – I-9. 1997.

4.Symbalisty E.M.D., Roussel - Dupré R.A., Babich L.P., Donskoy E.N., Kudryavtsev A.Yu., Kutsyk I.M. Re-evaluation of electron avalanche rates for runaway and upper atmospheric discharge phenomena. // Eos Transaction of American Geophysical Union (AGU). V. 78. P. 4760. 1997.

5.Babich L.P., Donskoy E.N., Kutsyk I.M., Kudryavtsev A.Yu. New data on space and time scales of relativistic runaway electron avalanche for thunderstorm environment: Monte Carlo calculations. // Phys. Lett. A. V. 245. P. 460. 1998.

6.Kutsyk I.M., Babich L.P. Spatial structure of optical emissions in the model of gigantic upward atmospheric discharges with participation of runaway electrons. // Phys. Lett. A. V. 253. P. 75-82. 1999.

7.Babich L.P., Kutsyk I.M., Kudryavtsev A.Yu. Calculation of X-ray emission of gigantic upward atmospheric discharges governed by relativistic runaway electrons. In: Proceedings of International Conference on Lightning and Static Electricity, Toulouse (France), 22 –24 June 1999, ICOLSE 1999-01-2405.

8.Babich L.P., Kutsyk I.M. Selfconsistent computations of optical emissions in the model of gigantic upward atmospheric discharges governed by runaway electrons. // In: Proceedings of International Conference on Lightning and Static Electricity. Toulouse, France. 22 –24 June 1999. ICOLSE 1999-01-2408.

9.Бабич Л.П., Донской Е.Н. Илькаев Р.И., Кудрявцев А.Ю., Куцык И.М., Шамраев Б.Н. Скорость развития лавины релятивистских убегающих электронов для нормальных условий. // ДАН. Т. 379. С. 606. 2001.

10.Бабич Л.П., Донской Е.Н., Кудрявцев А.Ю., Куцык И.М., Шамраев Б.Н. Скорость развития лавины релятивистских убегающих электронов для нормальных условий. // Труды РФЯЦ–ВНИИЭФ. Вып. 1. С. 432. 2001.

11.Бабич Л.П., Куцык И.М., Бахов К.И. Самосогласованный расчет атмосферного разряда, развивающегося в режиме лавины релятивистских убегающих электронов. // Труды РФЯЦ–ВНИИЭФ. Вып. 1. С. 440-455. 2001

12.Babich L.P., Donskoy E.N., Kutsyk I.M., Kudryavtsev A.Yu., Roussel-Dupre R.A., Shamraev B.N., Symlalisty E.M.D. Comparison of Relativistic Runaway Electron Avalanche Rates Obtained from Monte Carlo Simulations and from Kinetic Equation Solution.//IEEE Transactions on Plasma Science. V. 29. No 3. P. 430. 2001.

13.Бабич Л.П., Илькаев Р.И., Кудрявцев А.Ю., Куцык И.М., Рюссель-Дюпре Р.А. Анализ гамма-импульсов атмосферного происхождения, зарегистрированных орбитальной станцией. // ДАН. Т. 381. С. 247. 2001.

14.Бабич Л.П., Донской Е.Н., Зеленский К.Ф., Илькаев Р.И., Куцык И.М., Лойко Т.В., Рюссель-Дюпре Р.А. Наблюдение начальной стадии лавины релятивистских убегающих электронов при нормальных условиях. // ДАН. Т. 382. С. 31-33. 2002.

15.Бабич Л.П., Илькаев Р.И., Кудрявцев А.Ю., Куцык И.М. Анализ гамма-импульсов атмосферного происхождения, зарегистрированных орбитальной станцией.//Труды РФЯЦ–ВНИИЭФ. Вып. 4. С. 164. 2003.

16.Бабич Л.П., Бахов К.И., Балакин В.А., Донской Е.Н., Завада Н.И., Зеленский К.Ф., Илькаев Р.И., Куцык И.М., Лойко Т.В., и др. Экспериментальное исследование лавины релятивистских убегающих электронов при нормальных условиях.//Труды РФЯЦ–ВНИИЭФ. Вып. 4. С. 210-235. 2003.

17.Бабич Л.П., Илькаев Р.И., Куцык И.М., Бахов К.И., Рюссель-Дюпре Р.А. Расчет высотных оптических явлений над облаками на основе механизма с участием лавины релятивистских электронов.//ДАН. T. 388. С. 383-386. 2003

18.Бабич Л.П., Бахов К.И., Балакин В.А., Донской Е.Н., Завада Н.И., Зеленский К.Ф., Илькаев Р.И., Куцык И.М., Лойко Т.В., и др. Экспериментальное исследование лавины релятивистских убегающих электронов при нормальных условиях.//Теплофизика высоких температур. Т. 42. С. 5-15. 2004.

19.Бабич Л.П. Донской Е.Н., Илькаев Р.И., Куцык И.М., Рюссель-Дюпре Р.А. Фундаментальные характеристики лавины релятивистских убегающих электронов в воздухе.//Физика плазмы. Т. 30. С. 666-674. 2004.

20.Бабич Л.П., Донской Е.Н., Куцык И.М., Рюссель-Дюпре Р.А. Характеристики лавины релятивистских электронов в воздухе.//ДАН. Т. 394. С. 320-323. 2004

21.Бабич Л.П., Илькаев Р.И., Куцык И.М., Бахов К.И., Рюссель-Дюпре Р.А. Самосогласованный расчет восходящего атмосферного разряда, развивающегося в режиме лавин релятивистских убегающих электронов.//Геомагнетизм и аэрономия. Т. 44. С. 254-265. 2004.

22.Бабич Л.П., Донской Е.Н.., Куцык. И.М., Рюссель-Дюпре Р.А. Тормозное излучение лавины убегающих электронов в атмосфере.//Геомагнетизм и аэрономия. Т. 44. С. 697-703. 2004.

23.Бабич Л.П., Илькаев Р.И., Кудрявцев А.Ю., Куцык И.М., Рюссель - Дюпре Р.А., Цымбалистый Ю.М.Д. Анализ гамма – импульсов атмосферного происхождения на основе механизма генераций лавин релятивистских электронов.//Геомагнетизм и аэрономия. Т. 44. № 2. С. 266. 2004.

24.Кудрявцев А.Ю., Кудрявцева М.Л., Куцык И.М. Расчет гигантского восходящего атмосферного разряда и кинетики оптического излучения.//Препринт ВНИИЭФ-98-2005.

25.Babich L.P., Donskoy E.N., Kutsyk I.M., and Roussel – Dupré R.A. The Feedback Mechanism of Runaway Air Breakdown. // Geophys. Res. Lett. V. 30. P. 3000. 2005.

26.Бочков Е.И., Куцык И.М. Анализ механизма инициирования молнии ионизацией космическим излучением, усиленной лавинами убегающих электронов.//VI Российская конференция по атмосферному электричеству. Сборник трудов. С. 190-191. Нижний Новгород, 2007.

27.Бочков Е.И., Куцык И.М. Источник убегающих электронов в поле грозового облака, обусловленный космическим излучением.//VI Российская конференция по атмосферному электричеству. Сборник трудов. С. 192-193. Нижний Новгород, 2007.

28.Бабич Л.П., Кудрявцев А.Ю., Кудрявцева М.Л., Куцык И.М. Численное моделирование гигантского восходящего атмосферного разряда, сопутствующих оптических явлений.//VI Российская конференция по атмосферному электричеству. Сборник трудов. С. 165-166. Нижний Новгород, 2007.

29.Бабич Л.П., Донской Е.Н., Кудрявцев А.Ю., Куцык И.М., Шамраев Б.Н. Фундаментальные характеристики лавины релятивистских электронов в воздухе.//VI Российская конференция по атмосферному электричеству. Сборник трудов. С. 184-185. Нижний Новгород, 2007.

30.Бабич Л.П., Донской Е.Н., Куцык И.М. Тормозное излучение лавины релятивистских электронов в атмосфере.//VI Российская конференция по атмосферному электричеству. Сборник трудов. С. 186-187. Нижний Новгород, 2007.

31.Бабич Л.П., Донской Е.Н., Кудрявцев А.Ю., Кудрявцева М.Л., Куцык И.М. Атмосферные вспышки гамма-излучения и нейтронов земного происхождения.//VI Российская конференция по атмосферному электричеству. Сборник трудов. С. 188-189. Нижний Новгород, 2007.

32.Бабич Л.П., Бочков Е.И., Куцык И.М. Источник убегающих электронов в поле грозового облака, обусловленный космическим излучением.//Геомагнетизм и аэрономия. Т. 47 № 5. С. 709. 2007.

33.Бабич Л.П., Кудрявцев А.Ю., Кудрявцева М.Л., Куцык И.М. Генерация нейтронов гигантскими восходящими атмосферными разрядами.//ДАН. Т. 415. С. 394. 2007.

34.Babich L.P., Kudryavtsev A.Yu., Kudryavtseva M.L., Kutsyk I.М. Terrestrial gamma-ray flashes and neutron pulses from direct simulation of gigantic upward atmospheric discharge.//Pis’ma ZhETF V.85. P. 589. 2007.

35.Babich L.P., Kudryavtsev A.Yu., Kudryavtseva M.L., Kutsyk I.М. Atmospheric Gamma-Ray and Neutron Flashes.//Zhurnal Éksperimental’noi i Teoreticheskoi Fiziki. V. 133. No. 1. P. 80–94. 2008; Journal of Experimental and Theoretical Physics. V. 106. No. 1. P.65-76. 2008.

36.Бабич Л.П., Донской Е.Н., Куцык И.М. Анализ атмосферных вспышек гамма-излучения, зарегистрированных в ближнем космосе, с учетом транспорта фотонов в атмосфере. // ЖЭТФ (в печати).