Физические процессы в плазменных ключевых элементах при высоких плотностях токов

• Автор: Воронин, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Короткая низковольтная дуга в
ТЕРМОЭМИССИОННОМ ЭЛЕМЕНТЕ
1.2. Кинетика сеточного гашения в НК
1.3. Характеристики управления током в ПК
1.4. Самопроизвольные обрывы тока и обрывное гашение
1.5. Ионное распыление металлов в области
прнпороговых энергий
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ
2.1. Введение
2.2. Экспериментальная установка
2.2.1. Конструкция экспериментальных приборов
2.2.2. Измерение давления паров цезия в экспериментальном приборе
2.3. Методики измерения характеристик разряда: анодных, зондовых, поджига-гашения
2.4. Методика исследования параметров плазмы
2.5. Методика исследования распыления сеткеі. Адсорбционно-десорбционные характеристики
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПЛАЗМЕННОМ КЛЮЧЕВОМ ЭЛЕМЕНТЕ С РАЗВИТЫМ КАТОДОМ
3.1. ВОЛЫАМПЕРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИБОРА И ХАРАКТЕРИСТИКИ
УПРАВЛЕНИЯ ПЛАЗМЕ1ТНОГО КЛЮЧА
3.2. Параметры плазмы ключа в проводящем состоянии
3.3. Прохождение тока через сетку
3.4. Обрывное гашение разряда
ГЛАВА 4 РАСПЫЛЕНИЕ АНТИЭМИССИОННЫХ СЕТОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ ПРИ БОМБАРДИРОВКЕ ПЛАЗМЕННЫМИ ИОНАМИ ЦЕЗИЯ
4.1. Пороговая энергия и коэффициент
ионного распыления
4.2. Зависимость коэффициента распыления от энергии
БОМБАРДИРУЮЩИХ ИОНОВ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ СТЕ1 ТЕНИ
ПОКРЫТИЯ СЕТКИ ЦЕЗИЕМ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. КИНЕТИКА АДСОРБЦИИ-ДЕСОРБЦИИ
В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ
СПИСОК РАБОТ АВТОРА, ОТРАЖАЮЩИХ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ II ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.
Среди различных методов преобразования тепловой энергии в электрическую важнейшее место занимает термоэмиссионный способ. Это определяется двумя обстоятельствами: во-первых, термоэмиссионный метод преобразования исключительно хорошо согласуется с ядерным реактором, и, во-вторых, допускает создание автономных электростанций в широком интервале выходных мощностей вплоть до мегаватт при минимальных весогабаритных показателях. Построенный на этом принципе
термоэмиссионный реактор-преобразователь (ТРП) является мощным, компактным, долговечным источником электроэнергии, не содержащим движущихся частей. Все это обеспечивает ему широкую область применения -прежде всего для освоения космоса.
Однако ТРП является принципиштьно низковольтным сильноточным источником электроэнергии постоянного тока. На начальном этапе рабочие напряжения ТРП составляли 10..30 В и лишь в последние годы повысились до -100 В. Поэтому для ядерной термоэмиссионной станции (ЯТЭС) принципиальные трудности связаны с решением двух проблем: а)преобразование постоянного тока в переменный и его трансформация до уровня, необходимого системам потребления; б) передача энергии к узлам и системам потребления, которые должны находиться на расстоянии порядка нескольких десятков метров от ТРП. Обе проблемы находят оптимальное решение при сочетании ЯТЭС с инверторной системой при размещении инвертора напряжения непосредственно у ТРП. Но рабочие температуры составляют при этом -1000 К, при высоком уровне радиации. Поэтому такой инвертор должен строиться на элементной базе, соответствующей указанным экстремальным рабочим условиям. Из элементов, необходимых для создания инвертора, наиболее сложную задачу представляла разработка термо- и радиационностойкого сильноточного ключевого элемента с низким (-1..2 В)
Рис. 1.10 Зависимость амплитуды гасящего сеточного импульса от плотности тока в плоскости сетки при различных давлениях цезия [11].
1 - Pcs=0.38-10'2 Topp, Tk=1180 К; 2 - Pcs=0.74-10'2 Topp, Tk=1075 К; 3 - P(-s=0.74-10'2 Topp, Tk=l 120 K; 4 - Pcs=1.33-10'2 Topp, Tk=1015 K; 5 - Pcs=l 33-10'2 Topp, Tk=1070 K; 6 -Pcs=1.33-10‘2 Topp, Tk-1120 K; 7 - Pcs=2.4-10'2 Topp, Tk=1040 K; 8 - Pcs=2.4-10'2 Topp, Tk=l 125 K; 9 - Pcs=2.4-10'2 Topp. Tk=l 185 K; 10 - Pcs=4.0-10‘2 Topp, Tk=1150 K; 11 -Pcs=4.0-10'2 Topp, Tk= 1190 K; 12 - Pcs=6.6-10*2 Topp, Tk=1200 K.