Формирование квазистационарных электронных пучков в высоковольтном тлеющем разряде

• Автор: Шумилин, Владимир Павлович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 204 c. : ил

Глава I ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ДИССЕРТАЦИИ . •.•••• • • • • *

§ I. Введение

§ 2. Кривые зажигания ВТР

§ 3. Экспериментальные исследования ВТР

§ 4. Теория ВТР

§ 5. Постановка задач диссертации

Глава II. ДШЖЕНИЕ ЧАСТИЦ В ГАЗЕ В СИЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЯХ. ТЕОРИЯ ОБЛАСТИ КАТОДНОГО
ПАДЕНИЯ ВТР

§ I* Введение

§ 2. Кинетическое описание движения частиц

в газе
§ 3. Установившиеся функции распределения
§ 4. Подвижность ионов в сильном электрическом поле
§ 5. Теория ОКП ВТР
Выводы
Глава III. ВОПРОСЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И ЭЛЕКТРОННОЙ
ОПТИКИ ВТР-ускорителей
§ I. Введение
§ 2. Конструктивные особенности ВТР-ускорителей

§ 3. Геометрические свойства электронного
пучка в ОП
§ 4. Конструкция ускорителя ВТР-300 . . . .104 § 5. Анализ ЭОС для ускорителя ВТР
Выводы
Глава ІУ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ В ВТР
§ I. Введение
§ 2. Вольтамлерные характеристики ускорителя ВТР
§ 3. Зондовые измерения в ОП ускорителя

§ 4. Исследование геометрических характеристик электронного пучка в дрейфовом пространстве ускорителя ВТР-300
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Квазистационарные ( ТГИМП > 10“^ сек) релятивистские электронные пучки (РЭП) с высокой плотностью тока, с одной стороны, являются чрезвычайно интересным физическим объек -том с уникальными свойствами, а, с другой стороны, привлекают внимание многообразием прикладных возможностей. Задача получения таких пучков до сих пор остается нерешенной. Возможно, что ее решение потребует нетрадиционного подхода к физике и технике электронных ускорителей.
Любой ускоритель электронов содержит два основных элемента: эмиттирующую электроны поверхность (катод) и систему ускорения и формирования пучка. Основное отличие различных типов ускорителей интенсивных электронных пучков со -стоит в использовании разных видов эмиссии. Наиболее значительных результатов (энергии электронов 0,1 *10 МэВ, токи пучка I * Ю3 кА /I/) удалось достичь при использовании взрывной эмиссии, но длительность импульса, которая может быть получена в этом случае не превышает 10 сек. Очевидно, что на таких временах остаются в стороне все эффекты, свя -занные с движением тяжелой (ионной) компоненты среды и тепло-переносом. Увеличение длительности импульса с применением этой техники оказалось чрезвычайно сложной задачей.
Альтернативой является использование термоэлектронной эмиссии. Этот подход к решению проблемы получения квазиста-ционарных РЭП с высокой плотностью тока получил в последнее время довольно широкое распространение, но исследователи столкнулись с рядом сложных инженерных задач, в частности, с

будет менять форму при ускорении частиц.На рис.5 качественно представлена эволюция функции распределения при увеличении расстояния от начала координат.
Исходя из того факта,что перезарядка не меняет плотности потока ионов,несложно оценить ширину образующегося спектра А б и длину его формирования X*. Для уже сформированного спектра (рис.бг) в интервале энергий от еЕ Х~Д£, до в& X функцию распределения ионов (2.3.18) можно записать в виде
Мб|у£о .
$.(*,£)“ еЕ [гГЙ-еЕай+ВД, (2-3-28)
Интегрируя обе части этого равенства по энергии.получим
(2.3.29)
(2.3.30)
б* о Х0 / X щ,

Эта зависимость изображена на рис.6.Как и следовало ожи -дать»увеличение электрического поля приводит к уменьшению ширины спектра.На первый взгляд представляется неожиданным то, что при Ы-^о ширина спектра стремится к постоянному значению <50 , а не вырождается в монолинию.Дело в том,что при
уменьшении плотности нейтрального газа уменьшается амплитуда
—ОС //I
размытой части спектра ('ЧХо'&^в 0 “О. Из (2.3.29) следует,
что отношение площади размытого спектра к площади монолинии равно(ОС^Х^СДб/б/).то есть обе эти площади сравниваются при Х<Д,,7&12. *0.69 * При х0(Х^< практически вся плотность тока ионов определяется монолинией,так что нет смысла рассматривать размытую часть спектра и можно считать,что Аб- = 0 .