Современная электроника №3/2026

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 50 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 3 / 2026 вавшиеся структуры снимали высоко- скоростной CCD-камерой. Результаты съёмки позволяли определять с помо- щью специального ПО расстояния между микрочастицами и оценивать структуру образовавшегося кристалла. На рис. 2а [13] показаны следы спи- ральных структур на стенках каме- ры, наблюдаемые в описанной выше установке. Следует подчеркнуть, что на рисунке «а» показан не сам «сни- мок непосредственно плазменного кристалла», а следы конической спи- ральной структуры от микрочастиц, выделенные чёрным цветом. Зелёным цветом отмечен фон тлеющего разря- да. Три рисунка соответствуют различ- ным расстояниям: от вершины конуса (x = 0 мм); середина конуса (x = 3 мм); основание конуса (x = 5 мм). На рис. 2б приведена теоретическая модель структуры центральной части спиральной части Worm Like (форма червяка), разработанная на основе экс- периментальных данных, показанных на рис. 2a. В последующих экспериментах наблюдались также вихревые потоки и конвекция частиц вокруг цилиндри- ческих плазменных кристаллов, что подтвердило динамический характер структур Self-Organized и их взаимо- действие с окружающей плазмой. Важ- ным в этой работе Сергея Антипова является то, что в условиях криогенно- го тлеющего разряда эксперименталь- но было подтверждено формирование кристаллоподобных структур. Дальнейшие эксперименты, про- ведённые в различных лаборатори- ях мира, доказали существование криогенных плазменных кристаллов, имеющих спиралевидные структуры. Результаты численного моделирова- ния структур типа Plasma Helix-Like Crystal, выполненные В.Н. Цитовичем с сотрудниками в рамках молекуляр- но-динамических подхода и анализа устойчивости самосогласованных кон- фигураций заряженных частиц, пока- заны на рис. 3 [13]. В последние годы активно изуча- ются вихревые структуры в пылевой плазме (Dusty Plasma). Подробный обзор современных теоретических, вычислительных и эксперимен- тальных работ представлен в работе M. Choudhary (2025) [15]. В современных экспериментах в основном используются установки, работающие с пылевой плазмой при комнатных температурах. Схему рабо- ты таких установок можно разделить на две части. Сначала подготавливают пылевую плазму при комнатной тем- пературе в соответствии с описанной выше методикой работы с криогенной плазмой. На втором этапе образуются упорядоченные структуры с различ- ными формами. Для формирования кристаллов подобных структур в установках с комнатной температурой использу- ются следующие методы [16]: ● внешнее воздействие электронным пучком; ● градиент ионного потока (Ion Drag Gradient). В установке, показанной на рис. 4, плазменный кристалл, полученный с помощью описанных выше методов, облучается сфокусированным пучком электронов. Схема включает несколько ваку- умных секций, соединённых по оси распространения пучка. В первой секции создаётся пучок электронов с применением разряда типа Пен- нинга. В магнитно-электрической ловушке создаётся низкотемпера- Рис. 3. Пример численного моделирования двойной PHLC-структуры Рис. 4. Установка для облучения плазменного кристалла электронным пучком: верхний слой кристалла освещается световым лучом, получаемым от лазерного диода (ЛД), и контролируется ПЗС-камерой а) б) ПЗС-камера Заземлённый электрод Электронный пучок Генератор электронного пучка Плазменный кристалл Искажение объектива Объектив Радиочастотный электрод