Электрическая прочность жидкого гелия в импульсных и СВЧ полях

• Автор: Барабошкин, Василий Васильевич
• Шифр специальности: 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 148 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В РАЗРЯДНОМ ПРОМЕЖУТКЕ, ЗАПОЛНЕННОМ ШЩШ ГЕЛИЕМ.

1.1. Явления в разрядном промежутке при электрических полях ниже пробивных

1.2. Анализ процессов, предшествующих импульсному электрическому пробою .

1.3. В ы в о д ы.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ИМПУЛЬСНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ

ЖИДКОГО ГЕДИЯ

2.1. Экспериментальная установка и методика исследований

2.2. Влияние материала и формы электродов на импульсную прочность жидкого гелия

2.3. Электрическая прочность жидкого гелия в присутствии магнитных полей.

2.4. Время восстановления электрической прочности
2.5. Выводы по второму разделу
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКОГО
ГЕЛИЯ В СИЛЬНЫХ СВЧ ПОЛЯХ
3.1. Методика эксперимента
3.2. Параметры сверхпроводящего резонатора, заполненного жидким гелием.
3.3. Электрическая прочность жидкого гелия в импульсных СВЧ полях
3.4. Исследование процессов деионизации, происходя
стр.
щих в плазме плотного гелия при криогенных температурах .
3.5. Выводы по третьему разделу
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


А создать давление, равное давлению затвердевания гелия. При этом эффективная масса положительного иона равна ~ Мне . Для изучения подвижности электронов и однозарядных ионов в работах /,/ использованы вольтамперные характеристики коронного разряда. Найденные таким способом величины подвижностей составили JH+ = 0, см^/В^с, JU- = 0, сь? В*с и удовлетворительно согласуются с результатами, полученными другими независимыми методами /, * /. Однако в литературе отсутствуют сведения о собственной проводимости жидкого гелия в электрических полях, близких к пробивным. Лишь результаты // позволяют предположить, что проводимость в предпробивных полях может быть менее “^0м“*СМ~*. Недостаточно полно освещены вопросы, связанные с подвижностью электронов в сильных электрических полях, где возможна их делокализация //. Жидкий гелий характеризуется также своеобразным эффектом полярности, отличающим его от большинства жидких и газообразных диэлектриков /,/. Детальное исследование эффекта полярности и влияния материала электродов на статическую электрическую прочность LHe. Е пр • Оценивая напряженности полей на поверхности электродов, авторы связывают эффект полярности с различными условиями возникновения автоэлект-ронной эмиссии с катода исследованных электродных систем. Однако при этом не учитывается влияние среды на работу выхода электронов в жидкость и отсутствуют какие-либо сведения по измерению или оценке предпробивных токов. ЛЭП и термоядерных установках при воздействии импульсов напряжения косоугольной и специальной формы. Импульсы с необходимым для СВЧ переключателей наносекундннм фронтом использовались лишь при проведении физических экспериментов в микронных разрядных промежутках / 4- /, где было обнаружено, что в сильных электрических полях Ше. Очевидно, поэтому наиболее интересные, но мало исследованные явления происходят при импульсном пробое в точке фазового перехода жидкость-газ. В экспериментах // при давлениях 2*6 атм и температурах 4,2 * К было установлено, что в области максимума теплоемкости гелия при переходе жидкости в газ импульсные пробивные напряжения в системе электродов отрицательное острие-плоскость (-0-П) становится выше, чем в промежутке +0-П. Причем, чем короче длительность импульса, тем резче и четче проявляется этот эффект. Наиболее подробно процессы, происходящие в точке фазового перехода при наложении сильных электрических полей, разобраны в //. На постоянном и переменном напряжении это явление не наблюдается. Как и в обычных жидких диэлектриках // в жидком гелии при воздействии импульсов напряжения прямоугольной формы возрастание Епр начинает проявляться при временах ~ мкс и при 0,1 мкс коэффициент импульса достигает 2,5 /,/. Юм/с. Это качественно объясняет лишь вольтсекундные характеристики, полученные в однородном поле, картина же пробоя в резконеоднородных полях и вопросы об источнике "свободных электронов" остаются неясными. При этом также не учитываются процессы делокализации электронов в сильных электрических полях //. Результаты исследования импульсной электрической прочности ЦНй в разрядных промежутках длиной * 0 мкм / * / показали, что Епр может достигать 0 * 0 ИВ/м при длительности прямоугольного импульса 0 не и 0 4- 0 МВ/м при 5 мкс. Свои экспериментальные результаты авторы /,,,/ весьма удовлетворительно объясняют с позиции лавинностримерного механизма пробоя. Кроме того при исследовании влияния материала электродов // обнаружено, что оно проявляется в 1. Н& лишь в системе электродов положительное острие-плоскость и не зависит от материала анода, а связано как и в газовом разрядном промежутке с работой выхода материала плоского катода. Аналогичные выводы были сделаны авторами /,/, исследовавшими влияние материала электродов на статическую электрическую прочность 1. Н& . В то же время существует мнение, что значительную рель при импульсном пробое жидких диэлектриков могут играть модуль упругости и ионная энергия связи материала электродов //. Однако применительно к жидкому гелию подобная точка зрения не находит пока подтверждения.