Було показано, що імпульсний аксіально-симетричний розряд спеціальної конструкції забезпечує стійке фокусування іонного пучка у 150 – 300 разів без суттєвих змін його функції розподілу по енергіях.

Експериментально та теоретично було встановлено, що дисперсія та просторовий інкремент затухання іонних коливань плазми, які збуджуються швидким іонним пучком, пов’язані з беззіткненим виносом іонів плазми з системи.

Встановлено критерії нестійкості імпульсного іонного пучка відносно збудження іонних та електронних коливань іонно-пучкової плазми.

Теоретично та експериментально показано, що нелінійна взаємодія розпадного типу електронних та іонних коливань приводить до затухання іонної хвилі, причому нелінійні ефекти проявляються в першу чергу в динаміці швидких іонів пучка.

Запропоновано метод подавлення іонних коливань іонно-пучкової плазми за рахунок введення в систему малопотужного „теплого” електронного потоку. Ефект подавлення коливань в цьому випадку пов’язаний з нелінійною взаємодією іонної хвилі з електронними коливаннями, які збуджуються електронним потоком. Встановлено зворотній ефект – подавлення електронних коливань плазми при збудженні інтенсивних іонних хвиль за рахунок нелінійного механізму розпадного типу.

Встановлено, що короткохвильові (≈ 10 - 20 мкм) періодичні структури, виникаючі на поверхні застигаючого металевого розплаву з домішками, обумовлені нестійкістю фронту застигання із-за концентраційного охолодження рідкої фази, спричиненого витисненням домішок у цю фазу.

Експериментально та теоретично було встановлено, що в діапазоні енергій 0 – 12 еВ функція розподілу електронів по енергіях (ФРЕЕ) в плазмі негативного світіння розрядів низького тиску в O₂, N₂ та Ar має суттєво немаксвелівський характер. ФРЕЕ у випадку розрядів в O₂, та Ar є бімаксвелівською, з ефективними температурами ≈ (0.2 – 0.4) еВ та ≈ (2 – 3) еВ в діапазонах енергій ≈ (0 – 3) еВ та ≈ ( 3 – 12) еВ, відповідно. Причинами таких «перегинів» ФРЕЕ є ефективне збудження метастабільних станів О₂(¹Δ_g), O₂(b¹Σ_g⁺) (пороги 0.98 та 1.64 еВ) з основного стану та стану Ar(2_p9) з метастабільного стану Ar(1_s5) (поріг &asymp 1.8 еВ). У випадку розряду в N₂ ФРЕЕ має немонотонний характер, з провалом в інтервалі енергій 2 – 6 еВ (інверсна ділянка в інтервалі 3 – 6 еВ, причиною якого є збудження коливальних рівнів молекулярного азоту. Було також встановлено, що добавка до азоту домішок SF₆ в концентраціях 1 – 6% приводить до збільшення кількості електронів в області інверсії майже на порядок.

Встановлено що в плазмі жевріючого розряду низького тиску з порожнистим катодом в суміші Ar-O₂ залежність концентрації атомарного кисню від вмісту Ar має немонотонний характер з мінімумом при Ar/(Ar+O₂) &asymp 50% та максимумом при Ar/(O₂+Ar) &asymp 80 – 90%, який сягає &asymp 1/3 величини [O] при Ar/(Ar+O₂) = 0%. Знайдено, що така поведінка [O] пов’язана з впливом іонів О₂-при малому вмісті Ar в суміші та часток O₂(b¹Σ_g⁺), O₂(A³Σ_u⁺, A³Δ_u, c¹Σ_u^-) при Ar/(Ar+O₂) >50%.

Було показано, що у випадку розряду низького тиску в газах основним механізмом стерилізації відкритих поверхонь є ультрафіолетове випромінювання (УФ) плазми, причому його стерилізаційна ефективність значно вища, ніж у випадку використання стандартних медичних джерел УФ випромінювання. У випадку поверхонь складної форми важливу роль починають відігравати активні частки плазми (так, у випадку розряду в О₂ це атомарний кисень та молекули О₂(¹Δ_g), O₂(b¹Σ_g⁺)). У випадку використання плазми розряду в парі Н₂О₂ основну роль в стерилізації відкритих поверхонь відіграють активні частки, утворені в плазмі, а не УФ випромінювання. Значно більша ефективність стерилізації такою плазмою пов’язана як у два-три рази більшою концентрацією О, О₂(¹Δ_g), O₂(b¹Σ_g⁺), так і наявністю радикалів ОН. На основі проведених досліджень було створено макет-прототип плазмового стерилізатора з з об’ємом робочої камери 100 літрів, який був значно ефективнішим ніж стерилізатор Sterrad 100S (Advanced Sterilization Products, USA).

Встановлено, що ефективність біологічної інактивації води УФ випромінюванням плазми розрядів в О₂, D₂, O₂, N₂, їх сумішах, парі води визначається не тільки величиною поглинутої дози, але й спектральним розподілом інтенсивності УФ випромінювання. Ефективність такого випромінювання значно вища ніж у випадку УФ випромінювання ртутних ламп середнього та низького тисків. Ефективність УФ випромінювання розрядів на вказаних газо-парових середовищах пов’язана з високою інтенсивністю в області довжин хвиль &asymp 215-230 нм.

Експериментально та теоретично встановлено залежності концентрацій O₃, HNO₃, HNO₂, NO₃ та ОН в об’ємному бар’єрному розряді на суміші N₂/O₂/H₂O від вологості повітря, питомої потужності в розряді та тривалості перебування газової суміші в розрядному проміжку. Також знайдено залежності концентрацій O₃, HNO₃, HNO₂, N₂O₅ та NO₃ в камері великого об’єму, куди витіснялись продукти реакцій в розряді, від тривалості їх накопичення при різних значеннях вологості повітря.

Показано, що обробка орієнтуючих поліімідних підкладок для рідких кристалів потоком активних часток з бар’єрного розряду в аргоні може бути успішно застосована для плавного регулювання кута переднахилу рідких кристалів. Такий метод орієнтації може бути покращений комбінуванням обробки підкладок потоками часток з її натиранням (або іншим методом, який забезпечує гарну площинну орієнтацію). Перевагами такого підходу є те, що обробка активними частками з розряду забезпечить плавний контроль кута переднахилу, в той час як натирання – площинну орієнтацію.

Експериментально та теоретично показано, що основну роль в модифікації поліімідних підкладок потоками часток з атмосферного бар’єрного розряду на аргоні з метою орієнтації рідких кристалів відіграють молекулярні іони Ar₂⁺.

Розроблено експериментальний пристрій на основі оригінального трьохелектродного плаского ємнісного високочастотного (13.56 МГц) розряду на аргоні атмосферного тиску для плазмової модифікації поверхневих властивостей матеріалів.

Експериментально та розрахунково в рамках гібридної гідродинамічної моделі знайдено особливості горіння ємнісного планарного ВЧ розряда з ізольованими електродами в аргоні атмосферного тиску. Встановлено наявність перехідної α-β моди горіння розряду, яка проявляється у вигляді одночасного співіснування слабко-струмової α та сильно-струмової γ мод горіння розряду під час переходу між цими модами на протязі кожного півперіоду ВЧ напруги живлення

Встановлено умови розповсюдження високочастотного ємнісного розряду атмосферного тиску поза межі електродів у вигляді плаского плазмового струменя та показана можливість електронного керування його параметрами. Запропонована та експериментально підтверджена фізична модель утворення такого планарного струменя, яка полягає у формуванні віртуальних електродів у вільному просторі та відповідає за розповсюдження цього струменя на відстань до 5 мм.

Показана перспективність практичного застосування плаского плазмового струменя з ВЧ розряду атмосферного тиску для контрольованої обробки пласких поверхонь великої площі завдяки керованій у реальному часу дії активних часток та ультрафіолетового випромінювання розряду. Вперше встановлено принципову можливість одержувати два типи орієнтації рідких кристалів на обробленій поліімідній поверхні – вздовж та впоперек напряму обробки підкладок за допомогою розрядів атмосферного тиску.

Порівняльні дослідження РК комірок, одержаних за допомогою плазмової обробки, та комірок, одержаних при застосуванні технології натирання, показали значно більшу однорідність орієнтації РК у першому випадку завдяки відсутності мікроскопічних ефектів, пов’язаних зі слідами натирання. Знайдено, що енергії зчеплення нематичних РК 5CB та E7 на поверхні полііміду, обробленої плазмовим потоком, складаються 1 - 3 × 10^-5 J/m² та 1 × 10^-5 J/m², відповідно. Ці значення перевищують типові значення для методів фотоорієтації (∼ 10^-6 J/м²) та близькі до значень енергії зчеплення у випадку використання натирання (≈ 10^-4 Дж/м²).