Взаимодействие и устойчивость различных форм импульсного пробоя газов высокого давления

• Автор: Курбанисмаилов, Вали Сулейманович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 319 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ИМПУЛЬСНОГО
РАЗРЯДА
§ 1.1. Схемы экспериментальных установок
§ 1.2 Импульсы напряжения и тока в разрядном промежутке и методы их регистрации
1.2.1. Осциллограммы тока и напряжения на разрядном промежутке
1.2.2. Токи предпробойных стадий разряда
§ 1.3. Пространственные формы разрядов и методы их
регистрации
§ 1.4. Эопограммы формирования пробоя
1.4.1. Динамика формирования самостоятельного объемного разряда
1.4.2. Анализ результатов регистрации пространственно-временного развития разряда
§ 1.5. Время существования объемной фазы разряда
§ 1.6. Проводимость и энерговклад в разряд
ГЛАВА II. ДИНАМИКА ЭЛЕКТРИЧЕСИХ, СПЕКТРАЛЬНЫХ И ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОБЪЕМНЫХ И
КОНТРАГИРОВАННЫХ РАЗРЯДОВ
§ 2.1. Спектр излучения из объема плазмы
§ 2.2. Спектральный состав излучения приэлектродной плазмы ... § 2.3. Механизм формирования однородного плазменного столба.. § 2.4. Динамика оптического излучения поперечного наносекундного разряда с щелевым катодом

§ 2.5. Температура и плотность электронов газоразрядной
плазмы
ГЛАВА III. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕХАНИЗМАХ ПРОБОЯ ГАЗОВ ВЫСОКОГО
ДАВЛЕНИЯ
§ 3.1. Современные представления о физике формирования и
развития лавины ионизации и «плазменных стримеров»
§ 3.2. Динамика формирования стримерного пробоя
§ 3.3. Перекрытие электронных лавин и механизм формирования
однородного объемного разряда
3.3.1. Самостоятельные разряды с предыонизацией
3.3.2. Формирование объемного разряда и его характеристики
ГЛАВА IY. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА
УСТОЙЧИВОСТЬ ОДНОРОДНЫХ ОБЪЕМНЫХ
РАЗРЯДОВ
§ 4.1 Физические процессы в прикатодной области импульсных
разрядов
§ 4.2. Роль приэлектродных процессов в формировании
искрового канала
§ 4.3. Прорастние высокопроводящего канала из катодного пятна
4.3.1. Формирование искрового канала в аргоне
4.3.2. Особенности прорастания искрового канала в объемном
разряде в гелии
§ 4.4. Развитие объемного разряда при больших перенапряжениях
и больших удельных энерговкладах

ГЛАВАV. ДИНАМИКА ЗАЖИГАНИЯ ОБЪЕМНОГО РАЗРЯДА И КИНЕТИКА ЗАСЕЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕННЫХ АТОМОВ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ МЕХАНИЗМАХ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОБОЯ
§ 5Л. Моделирование импульсного разряда в Не атмосферного
давления и алгоритмы его программной реализации
5.1.1. Кинетическая модель плазмы импульсного разряда в гелии
5.1.2. Кинетика формирования заряженных и возбужденных частиц в плазме
§ 5.2. Формирование катодного слоя в объемном разряде
высокого давления
5.2.1. Численная модель формирования катодного слоя и алгоритм ее программной реализации
5.2.2. Механизм формирования катодного слоя
§ 5.3. Импульсный объемный разряд в парогазовой смеси гелия
высокого давления
5.3.1. Моделирование плазмы объемного разряда в парогазовой
смеси гелия
5.3.2. Кинетические процессы в парогазовой смеси гелия и атомов металла
5.3.3. Влияние паров материала вещества электродов на однородность и устойчивость процессов в объемном разряде
Глава V1. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ИМПУЛЬСНЫХ
РАЗРЯДАХ
§ 6.1. Кинетика релаксации плазмы объемного разряда высокого
давления в гелии и его смесях
6.1.1. Релаксация плазмы объемного разряда в гелии
6.1.2. Кинетика релаксации плазмы импульсного объемного разряда в смесях Не-Бе, Не-Си

Рис. 1.10 а. Осциллограмма предпро-бойного тока в гелии при напряженности внешнего поля Ео = 3,5 кВ/см (р=1 атм, (1=1 см).
Рис. 1.10 б. Осциллограмма предпро-бойного тока и фотографии свечения предпробойной стадии разряда в гелии (р=1 атм, и<) = 6 кВ).
Сопоставление динамики изменения тока с пространственно-временными картинами развития разряда позволило предположить следующий механизм пробоя в гелии: на первом этапе при нарастании ионизации в лавине до электронных концентраций »1012см~3 создаются условия лавинно-стримерного перехода [7] (радиус лавины становится соизмеримым с радиусом Дебая, гл ~гд). На втором этапе, когда концентрация электронов у анода достигает значение «1013см'3, создаются условия для перехода ионизированного газа у анода в плазменное состояние (выполняется условие гл » гд), т.е. происходит экранировка внешнего поля на дебаевской длине. Появление плазмы перераспределяет электрическое поле, усиливая его в пространстве, не занятом плазмой. Электроны, образованные на границе излучением плазмы, дают начало новым лавинам в усиленном поле, обеспечивая тем самым распространение плазменной области в глубь промежутка. Возможно, развитие плазменной области в сторону катода связано с формированием источника ионизирующего излучения, выступающего в роли вторичного механизма [103]. Более подробно результаты стримерного пробоя будут обсуждены в главе III.