Independent Researcher
Scientific Consultant
Ph.D. in Physics
Доктор физико-математических наук
IEEE Senior Member
Independent Researcher
Scientific Consultant
Ph.D. in Physics
Доктор физико-математических наук
IEEE Senior Member
SETI@home, Einstein@Home, Rosetta@home & MilkyWay@home distributed projects
В работах по исследованию электрического разряла в вакууме был открыт принципиально новый физический механизм электродинамического расширения катодной плазмы на стадии запаздывания пробоя вакуумного промежутка. На данный момент предложенная теория представляет собой единственное последовательное и внутренне непротиворечивое феноменологическое описание вакуумного пробоя, сопровождаемого явлениями аномального ускорения ионов, возникновения ионов с аномально высокими энергиями (свыше приложенного к промежутку напряжения, умноженного на элементарный заряд). Исследование нового механизма пробоя вакуумного промежутка также отвечает на вопрос: как отдельные многозарядные ионные компоненты движутся друг относительно друга. В частности, были объяснены причины существующих экспериментальных противоречий, связанных с измерением скоростей ионных компонент в зависимости от заряда.
Yao, J., Kozhevnikov, V., Igumnov, V., Chu, Z., Yuan, C., & Zhou, Z. (2024) Plasma Sources Science and Technology, 33 (3), 035006 (DOI: 10.1088/1361-6595/ad34f8)
Kozhevnikov, V.Yu., Kozyrev, A.V., Kokovin, A.O., & Semenyuk, N.S. (2023) Plasma Physics Reports, 49 (11), 1350–1357 (DOI: 10.1134/s1063780x23601256)
Kozhevnikov, V.Yu., Kozyrev, A.V., Igumnov, V.S., Semenyuk, N.S., & Kokovin, A.O. (2023) Fluid Dynamics, 58 (6), 1148–1155 (DOI: 10.1134/s0015462823601900)
Результатом совместных теоретических исследований с Лабораторией прикладной электроники ИСЭ СО РАН (г. Томск) было дано объяснение экспериментального феномена роста средней плотности тока ионов на подложку при переходе от традиционной формы HiPIMS к короткоимпульсной и сверхкороткоимпульсной форме протекания сильноточного магнетронного разряда. Теория основывалась на использовании нуль-мерных моделей с пространственным-усреднением (IRM), адаптированных для магнетронного разряда с длительностью импульсов менее 25 мкс. Было установлено, что в короткоимпульсном режиме основная доля положительных ионов плазмы разряда транспортируются к подложке в промежутке между импульсами, т.е. в фазе послесвечения. При поддержании постоянного значения средней мощности разряда и уменьшении длительности импульса с 100-500 мкс до 5 мкс среднее значение полной плотности тока ионов на подложку увеличивается в три и более раз в зависимости от формы и материала мишени, параметров тока и напряжения разряда. Теоретические результаты с высокой точностью подтверждаются экспериментальными наблюдениями. Современное состояние предложенной теоретической модели с пространственным усреднением имеет большую практическую значимость для разработки систем магнетронного распыления.
Впервые было дано исчерпывающее объяснение нового уникального явления физики плазмы – апокампического разряда (или апокампа), ранее обнаруженного экспериментально в ЛОИ ИСЭ СО РАН (г. Томск). Апокамп стал известен как безконвективная протяжённая плазменная струя, возникающая в газовых средах с добавкой электроотрицательных компонент на изгибе высокочастотного разряда особой конфигурации. Предоложенная теория является первой и единственной на сегодняшний день физической теорией данного явления. Она не только описывает причины возникновения «апокампа», но также и позволяет ответить на ряд принципиальных вопросов, связанных с тем, в каких газовых средах может существовать апокампический разряд, насколько быстро возникает плазменная струя и какова скорость её роста, а также выяснить почему апокамп не требует газодинамических потоков для своего возникновения и развития.
В ходе экспериментальных и теоретических исследований совместно с Лабораторией оптических излучений ИСЭ СО РАН (г. Томск) было установлено существование в газовых разрядах высокого давления потоков убегающих электронов, имеющих кинетические энергии, значительно превосходящие амплитудные напряжения на газоразрядном промежутке (отнесенные к величине элементарного заряда). Они получили название электронов, имеющих "аномально высокие энергии" или коротко - "аномальных электронов". Экспериментальные исследования были основаны на измерении энергетических характеристик электронов за коллектором (анодом), выполненном из поглощающих фольг различной толщины. Для восстановления энергетических спектров использовался метод решения некорректно-поставленной задачи методом регуляризации Тихонова. Теоретические работы включали в себя формулировку гибридной жидкостно-кинетической и полностью кинетической моделей разрядных промежутков с высокими факторами пространственной неоднородности. В результате чего была предложена последовательный самосогласованный теоретический аппарат, позволяющий вычислять энергетический спектр убегающих электронов в любом сечении разряда, а также получать распределения концентраций и плотностей тока заряженных частиц плазмы разряда. Данная теория впервые предсказала детальную динамику немногочисленной фракции "аномальных электронов" разряда и объяснила причины её появления из первых принципов.
J. Yao, V.Y. Kozhevnikov, V. Igumnov, Z. Chu, C. Yuan, and Z. Zhou — The kinetic theory of cathode plasma expansion in a spatially non-uniform geometric configuration of a vacuum diode. // Plasma Sources Science and Technology, vol. 33, no. 3, p. 035006, 2024 (DOI: 10.1088/1361-6595/ad34f8)
V.Yu. Kozhevnikov, A.V. Kozyrev, A.O. Kokovin, and N.S. Semenyuk — Kinetic Model of Vacuum Plasma Expansion in a Cylindrical Gap. // Plasma Physics Reports, vol. 49, no. 11, pp. 1350–1357, 2023 (DOI: 10.1134/s1063780x23601256)
V.Yu. Kozhevnikov, A.V. Kozyrev, V.S. Igumnov, N.S. Semenyuk, and A.O. Kokovin — Kinetic Theory of Expansion of Two-Component Plasma in a Plane Vacuum Diode. // Fluid Dynamics, vol. 58, no. 6, pp. 1148–1155, 2023 (DOI: 10.1134/s0015462823601900)
V.Y. Kozhevnikov, A.V. Kozyrev, V.F. Tarasenko, A.O. Kokovin, E.K. Baksht, N.P. Vinogradov — Key Modes of Ignition and Maintenance of Corona Discharge in Air. // Energies, vol. 16, no. 13, p. 4861, 2023 (DOI: 10.3390/en16134861)
V. Oskirko, V.Y. Kozhevnikov, S. Rabotkin, A. Pavlov, V. Semenov, and A. Solovyev — Ion current density on the substrate during short-pulse HiPIMS. // Plasma Sources Science and Technology, vol. 32, no. 7, p. 075007, 2023 (DOI: 10.1088/1361-6595/acdd95)
V.Y. Kozhevnikov, A.V. Kozyrev, A.O. Kokovin, and V.S. Igumnov — Numerical Simulation of Fast Atmospheric Electric Discharge in the Tip-to-Plane Configuration. // Proceedings of the 4th International Conference on Modern Approaches in Science, Technology & Engineering (DOI: 10.33422/4ste.2019.02.09)
Dear Guests, I regret to inform you that I'm currently unable to provide services to clients outside of Russia. The information presented below is intended solely to provide relevant insights. The exact timeframe for the resumption of services worldwide remains undetermined. I will decline all service requests originating from outside the Russian Federation. Thank you for your understanding!
Professional advice targeted on development and implementation of modern methods and approaches for complex numerical simulation of low-temperature plasmas, electromagnetic processes, heat and mass transfer in continuous media, acoustics, as well as multiphysics modeling of any difficulty.
Providing mathematical modeling as a major part of R&D service to a wide range of industrial clients. The primary aim is to provide clients with accurate, realistic & effective solutions to real-world technical engineering problems. Both single physics & multiphysics problems can be reached on demand.
Personal meeting
Online meeting
Documentation review
Comprehensive recommendations
Optimal approach selection
Project's cost estimation
Fully prepaid service
Multiphysics model building
Two- or three-dimensional modelling
Four-six months project competion
Advanced prototype development
Model validation routine
Report generation
Partially prepaid service
Dear Friends,
Please be advised that the only reliable means of contacting me is through the following contact information provided below. I do not utilise any other communication platforms, such as social media accounts. Any apparent matches found elsewhere are untrustworthy and should be approached with caution. Thank you for your attention to this matter.
© 1980-2024 Vasily Kozhevnikov. All Rights Reserved.