Тарасенко В.Ф. Бакшт Е.Х. Ломаев М.И.
Убегающие электроны и волны ионизации при пробое газов высокого давления в неоднородном поле
Докладчик: Тарасенко В.Ф.
Генерация пучков убегающих электронов в газах высокого давления при использовании электродов с малым радиусом кривизны является фундаментальным физическим явлением, определяющим свойства формируемых разрядов и запаздывание пробоя. Пробой разрядных промежутков в этих условиях происходит за счет волны ионизации, которая стартует от электрода с малым радиусом кривизны независимо от полярности наносекундных и субнаносекундных импульсов напряжения. В настоящее время пучки убегающих электронов за анодом из фольги (сверхкороткий лавинный электронный пучок - СЛЭП) при атмосферном давлении (0.1 МПа) воздуха и других газов зарегистрированы с помощью коллектора в нескольких научных группах, см. коллективные монографии [1, 2] и ссылки в них. Однако при давлении, превышающем атмосферное в два и более раз (p ≈ 0.2 МПа и более), только в Институте Сильноточной Электроники СО РАН был зарегистрирован пучок убегающих электронов коллектором и были измерены зависимости амплитуды тока СЛЭП от давления различных газов [1, 2]. Также было зарегистрировано усиление электрического поля на фронте волн ионизации при давлениях азота 0.4 и 0.7 МПа [3, 4].
Цель данной работы – исследовать параметры СЛЭП, а также характеристики субнаносекундного пробоя, при давлениях азота и гелия 0.2-1.2 МПа.
В работе получены экспериментальные данные об амплитудно-временных характеристиках пучков убегающих электронов, а также пробивных напряжений и токов субнаносекундного разряда. Впервые ток пучка убегающих электронов (СЛЭП) с помощью коллектора получен и измерен за анодной фольгой при давлениях азота 0.5-1.2 МПа. Показано, что длительность импульса тока пучка в этих условиях составляет 90 пс. При давлении азота 1.2 МПа на оси газового диода с трубчатым катодом диаметром 6 мм за анодной AlBe фольгой на приёмной части коллектора диаметром 13 мм зарегистрировано 5000000 электронов с энергией более 70 кэВ. Установлено, что при генерации СЛЭП и межэлектродном зазоре 4 и 8 мм в газовом диоде на начальной стадии формируется диффузный разряд. Приводятся данные о формировании волн ионизации при высоких давлениях азота.
ЛИТЕРАТУРА
1. Генерация убегающих электронов и рентгеновского излучения в разрядах повышенного давления. Ред.: В.Ф. Тарасенко. STT. Томск. (2015).
2. Generation of Runaway Electron Beams and X-Rays in High Pressure Gases, Volume 1: Techniques and Measurements. Ed.: Victor F. Tarasenko. Nova Science Publishers, Inc. New York. USA. (2016).
3. Тарасенко В.Ф., Белоплотов Д.В., Ломаев М.И. / Динамика ионизированных процессов в азоте, воздухе и SF6 высокого давления при субнаносекундном пробое, инициируемом убегающими электронами // Физика плазмы. 2015. Т. 41. № 10. С. 902-917.
4. Generation of Runaway Electron Beams and X-Rays in High Pressure Gases, Volume 2: Processes and Applications. Ed.: Victor F. Tarasenko. Nova Science Publishers, Inc. New York. USA. (2016).
| Файл тезисов: | Тарасенко ВФ-1 Приглашённый для ГД-2017.doc |
К списку докладов