Исследование прикатодных процессов в устройствах сильноточной электроники

• Автор: Олещук, Олег Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Петрозаводск
• Количество страниц: 184 с. : ил.

1. Динамические и эмиссионные характеристики катодных
пятен в вакуумном дуговом разряде (литературный обзор)
1.1. Введение
1.2. Динамика катодных пятен на свободной ртути
1.3. Динамика фиксированного катодного пятна на ртути
1.4. Динамика катодных пятен в сильноточном разряде
на твёрдых металлических катодах
1.5. Динамика одиночных катодных пятен во внешнем
магнитном поле
1.6. Ретроградное движения катодных пятен
1.7. Энергетическое распределение ионов в катодной
струе
1.8. Угловое распределение ионного потока
1.9. Моделирование катодной струи
1.10. Постановка задачи
2. Экспериментальные исследования динамических характеристик катодных пятен на ртутном катоде
2.1. Динамика фиксированного катодного пятна в предельных режимах
2.1.1. Экспериментальный макет и методика эксперимента
2.1.2. Экспериментальные результаты
2.1.3. Обработка и обсуждение результатов
2.2. Динамика катодных пятен на свободной ртути
2.3. Выводы

3. Динамические характеристики катодных пятен на твёрдых катодах в сильноточном разряде
3.1. Экспериментальная установка
3.1.1. Вакуумная установка
3.1.3. Внешняя магнитная система
3.2. Динамика пятен в сильноточном разряде
3.2.1. Экспериментальные макеты
3.2.2. Методика эксперимента
3.2.3. Расчёт собственного магнитного поля разряда
на поверхности катода
3.2.4. Обработка экспериментальных результатов
3.3. Сильноточный разряд в аксиальном магнитном поле
3.4.Динамика катодных пятен при высокой скорости нарастания тока
3.5. Обсуждение результатов и выводы
4. Динамические характеристики катодных пятен во внешнем магнитном поле.
4.1. Экспериментальный макет и методика измерений
4.2. Экспериментальные результаты
4.3. Экспериментальные измерения тока на трек
4.4. Обсуждение результатов и выводы
5. Исследование характеристик плазменного потока с катода.
5.1.Экспериментальные измерения углового распределения ионного потока
5.1.1 .Экспериментальная установка
5.1.2. Схема измерения зондового тока
5.1.3. Расчёт пространственного распределения ионного потока

5.1.4. Экспериментальные результаты
5.2. Моделирование плазменной струи
5.2.1. Система уравнений
5.2.2. Результаты расчётов
5.3. Обсуждение результатов и выводы
Заключение
Приложение П1
Приложение П2
Приложение ПЗ
Литература

50кА это наблюдалось примерно на 10-18мкс. Для больших амплитуд импульса тока, как показывают фотографии, это начинает происходить практически с начала импульса. Временные зависимости длины линии фиксации и плотности тока для различных импульсов тока показаны на рис.2.5. Величина длины линии определялась путём измерения секторного угла свечения на фиксаторе с последующим переводом в линейный размер. Каждая зависимость на графике есть усреднение по трём экспериментальным съёмкам. Стрелкой на графике указан момент времени появления пятен на торце фиксатора или уход их свободную ртуть. Как видно из графиков для импульсов тока 12-35кА наблюдается рост скорости удлинения и плотности тока с увеличением амплитуды тока. На рис.2.6 приведены рассчитанные временные значения линейной плотности тока, а на рис.2.7 скорости удлинения линии фиксации. Мгновенные значения рассчитаны с помощью выражений
у Ьк+1 ~Ьк (£) 1к±1^1к (2Л)
к л Ьь МГ к
где к - номер кадра, Д1 - длительность между кадрами, Ьк, К, (с!1/ск)к -мгновенные значения длины линии, полного тока, линейной плотности тока и скорости нарастания тока.
При высоких скоростях нарастания тока (~108А/с), как в нашем эксперименте, почти с нулевой начальной линией фиксации интенсивное образование новых пятен происходит в основном на концах линии. Структура самой линии мало меняется, она плотно заполнена. Скорость нарастания тока на фронте и инициирующий импульс задают начальную геометрию разряда и естественно начальную линейную плотность тока. Из графиков видно, что скорость удлинения не определяется однозначно линейной плотностью тока или скоростью нарастания полного тока. Можно также отметить, что линейная плотность тока слабо меняется на протяжении импульса тока. С ростом амплитуды тока и соответственно,