Пробой коаксиального диода поперек магнитного поля и методы увеличения длительности импульса тока электронного пучка

• Автор: Ким, Александр Андреевич
• Шифр специальности: 01.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 137 c. : ил

ГЛАВА I. ОБРАЗОВАНИЕ И РАЗЛЕТ КАТОДНОЙ ПЛАЗМЫ В КОАКСИАЛЬНЫХ ДИОДАХ С МАГНИТНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ

§ 1.1. Типы диодов с магнитной изоляцией

§ 1.2. Образование катодной плазмы

§ 1.3. Разлет плазмы вдоль магнитного поля

§ 1.4. Разлет плазмы поперек магнитного поля

ВЫВОДЫ

ГЛАВА 2. ПРОБОЙ КОАКСИАЛЬНОГО ДИОДА ПОПЕРЕК ОДНОРОДНОГО

МАГНИТНОГО ПОЛЯ

§ 2.1. Модель пробоя коаксиального диода поперек

однородного магнитного поля

§ 2.2. Сравнение модели с экспериментальными результатами

ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУПКОВ ,-.:сл
§ 3.1. Ускоритель электронов РЭМ •
§ 3.2. Измерение параметров электронных пучков
ГЛАВА 4. МЕТОДЫ УВЕЛИЧЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА ТОКА КДМИ
§ 4.1. Проверка модели пробоя КДМИ поперек однородного магнитного поля
§ 4.2. Методы увеличения длительности импульса тока КДМИ в однородном магнитном поле
§ 4.3. Разлет плазмы и формирование электронного
пучка в диоде с неоднородным магнитным полем
ВЫВОДЫ

Открытие взрывной эмиссии электронов (ВЭЭ) м стимулировало бурное развитие физики и техники получения сильноточных электронных пучков, находящих широкое применение в научных исследованиях и народном хозяйстве страны. В настоящее время электронные источники, основанные на принципе ВЭЭ, используются для генерации рентгеновского и СВЧ-излучения, нагрева плазмы в исследованиях по управляемым термоядерным реакциям, прямого и коллективного ускорения ионов, комбинированной накачки лазеров, отверждения лаковых покрытий, поверхностной стерилизации, восстановления кристаллической структуры полупроводников, нарушенной при ионном легировании тонких слоев, и активации внедренной примеси [г, з] . Широкое распространение ВЭЭ обусловлено уникальными параметрами взрывоэмиссионных эмиттеров, позволяющих получать пучки электронов с токами ~1 -г Ю6 А при напряжении ~Ю4 *
7 ТТ
4- 10 В. Мощность таких пучков может достигать ~ 10 Вт.
Особенностью приборов с ВЭЭ является образование катодной плазмы, разлетающейся в ускоряющий промежуток со скоростью ~ ТО6 см/с М . Заполнение межэлектродного пространства плазмой приводит к пробою диода и таким образом ограничивает максимальную длительность импульса тока. На сессии научного совета по комплексной проблеме "Физика плазмы" в 1980 г. отмечалось N • что "в настоящее время одной из важных проблем развития сильно-точных электронных пучков является увеличение длительности импульса тока от десятков наносекунд до десятков микросекунд". Указанная проблема решается торможением разлета катодной плазмы с помощью электрических и магнитных полей.
Торможение катодной плазмы с помощью электрических полей основано на согласовании термоэмиссионных свойств плазмы с про-

1%, МКС
Рис.2.1. Зависимость %(В) для углеродной (С) и водородной (Н) плазмы. £>кр =1,15 кГс; = 2,16 кГс.
Ьк, мкс
Рис.2.2. Зависшлость ^(в) для плазмы различной концентрации. дкр = 1,15 кГе; . В$ = 2,16 кГс.