Пространственная структура и энергетические характеристики разряда в смесях газов на основе SF6

• Автор: Горчаков, Сергей Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 148 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Применение смесей на основе элегаза (8Г6) в химических лазерах

(обзор)

1Л. Выводы к главе

Глава 2. Экспериментальные исследования разрядов в смесях газов на основе

молекулы ЗБб

2 Л. Экспериментальная установка

2.2. Используемые смеси газов

2.3. Общие свойства разряда

2.3.1. Структура разряда
2.3.2. Площадь горения разряда
2.3.3. Влияние буферного газа (неона) на характеристики разряда
2.3.4. Влияние типа донора водорода на однородность разряда
2.3.5. Влияние предыонизации активной среды на формирование
разряда
2.4. Развитие неоднородностей в плазме разряда
2.5. Формирование однородного разряда в 8Е
2.5.1. Использование специальных типов катодов для улучшения
однородности разряда
2.6. Выводы к главе
Глава 3. Исследования одиночного диффузного канала
3.1. Разряд в 8Еб
3.2. Разряд в смеси 8Гб/С2Н
3.3. Конфигурация с тремя отверстиями
3.4. Реализация высокопроводящего канала из одиночного диффузного канала
3.5. Развитие разряда на послеимпульсах напряжения
3.6. Выводы к главе

Глава 4. Свойства плазмы разряда в газовых смесях на основе 8Бб
4.1. Модель однородного разряда
4.2. Начальная стадия развития разряда
4.2. Сформирование катодных пятен
4.2.2. Начальный спад напряжения на плазме
4.3. Свойства плазмы разряда при низких концентрациях электронов..
4.4. Принципиальная схема развития электрического разряда при пе > 1013 см"3, влияние ступенчатой ионизации
4.5. Результаты моделирования разряда в 8Г
4.6. Результаты моделирования разряда в смеси 8Гб/С6Н
4.7. Косвенные доказательства ионной структуры плазмы разряда: запирание электронного пучка при накачке НР лазера
4.8. Механизм расширения одиночного диффузного канала
4.9. Монополярная форма импульса тока разряда
4.10. Образование высокопроводящих каналов
4.11. Применение разработанных способов для получения однородного разряда
4.11.1. Разряд в смеси 8Гб/Н
4.11.2. Широкоапертурный электроразрядный лазер 1Л/
Заключение
Библиографический список

Введение
Актуальность темы. Интерес к исследованию свойств разряда в смесях газов на основе SF6 связан, прежде всего, с широким использованием данного типа газа в электронной и коммутационной аппаратуре, и в импульсных химических HF/DF лазерах. Химические HF/DF лазеры являются перспективными источниками когерентного излучения, поскольку позволяют достигать высоких энергетических характеристик в диапазоне длин волн 2.4-3.2 мкм. В настоящее время достигнут значительный прогресс в создании импульсных HF/DF лазеров. Диапазон энергии излучения существующих установок простирается от единиц миллиджоулей до сотен джоулей при длительности энергии лазерного излучения от 50 до 1000 не. Тем не менее, предельные возможности газовых смесей, используемых для создания активной среды лазеров, остаются не выявленными. Выяснение предельных характеристик и их реализация позволит достичь более высоких удельных параметров, существенно повысить КПД лазерных систем.
Препятствием в улучшении характеристик разряда является его контракция, проявляющаяся в переходе плазмы разряда из состояния объемного горения в разряд состоящий из одного или нескольких высокопроводящих каналов. Сохранение объемного характера протекания тока является необходимым условием эффективного вложения энергии в разряд, достижения желаемых концентраций частиц и извлечения энергии.
Время существования однородного разряда ограничивается стягиванием плазмы разряда в высокопроводящие каналы. Формирование таких каналов зависит от геометрии разрядного промежутка, состава газовой смеси и параметров электрической схемы накачки. Физические причины формирования каналов в газовых смесях на основе SF6 и свойства их плазмы недостаточно изучены.
Цель работы. Изучение физических процессов, влияющих на пространственную однородность, а также на электрические характеристики разряда в газовых смесях на основе SF6. Оптимизация условий возбуждения,
U,10 кВ/дел; / 2 кА/дел

Рис. 8. Фотографии свечения разряда и осциллограммы импульсов тока и напряжения для смеси Ne/SF6/C6H|4=45/3/l 1 Topp а) £/0=18 кВ, б) U0=20 кВ, в) U0=22 кВ
L її ІІІ
щ« катод
t, 200 нс/дел