Убегающие электроны и разряды в плотных газах для накачки лазеров и ламп

• Автор: Феденев, Александр Андреевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Цель работы
Научная новизна
Научная и практическая ценность
Защищаемые положения
Достоверность полученных результатов
Личный вклад автора
Апробация результатов работы
Структура и объем работы
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
§ 1Л Первые эксперименты по наблюдению быстрых электронов
при давлениях, близких к атмосферному
§ 1.2 Исследование закономерностей появления и природы
убегающих электронов
§ 1.3 Эксперименты, проведенные в ИСЭ
§ 1.4 Основные теоретические модели
§1.5 Стримерный механизм пробоя
§1.6 Размножение электронов фона
§1.6.1 Электроположительные газы
§1.6.2 Электроотрицательные газы
§1.7 Обзор работ по пеннинговскому плазменному лазеру на
переходах неона
ГЛАВА 2. КРИВАЯ УХОДА И КОЭФФИЦИЕНТЫ ТАУНСЕНДА
ДЛЯ АРГОНА, НЕОНА И ПАРОВ МЕДИ
Введение
§2.1 Размножение и убегание электронов
§ 2.2 Метод расчета

§ 2.3 Ионизационно-дрейфовые характеристики для неона и аргона 50 §2.3.1 Используемые сечения
§2.3.2 Результаты расчетов
§ 2.4 Ионизационно-дрейфовые характеристики для меди
§2.4.1 Сечения элементарных процессов
§2.4.2 Расчет ионизационно-дрейфовых характеристик
§2.4.3 Кривая ухода. Кривые равной эффективности
§2.5 Выводы
ГЛАВА 3. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПЛАЗМЫ В НЕОНЕ,

ОБУСЛОВЛЕННОЕ РАЗМНОЖЕНИЕМ ЭЛЕКТРОНОВ ФОНА
Введение
§3.1 Модель размножения фон
§3.2 Скорость распространения волны размножения в неоне
§3.3 Диффузионно-дрейфовая модель
§3.4 Метод решения
§3.5 Сравнение с результатами диффузионно-дрейфовой модели
§3.6 Выводы
ГЛАВА 4. ПЕННИНГОВСКИЙ ЛАЗЕР НА НЕОНЕ С
ВОЗБУЖДЕНИЕМ ОТ ВОЛНЫ РАЗМНОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ
ФОНА
§4.1 Введение
§4.2 Модель генерации пеннинговского плазменного лазера на
переходах неона в послесвечении ВРЭФ
§4.2.1 Конструкция лазера и методики измерений
§4.2.2 Экспериментальные результаты и их обсуждение
§4.2.3 Кинетическая модель
§4.2.4 Стадия, предшествующая генерации
§4.2.5 Моделирование генерации
§4.3 Исследование оптимизации генерационных характеристик №
Н2 лазера в послесвечении ВРЭФ

§4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ П2
БЛАГОДАРНОСТИ
ЛИТЕРАТУРА Пб

где эффективная частота V = (V, - и&х/с1) может быть как положительной, так и отрицательной величиной.
Частота ионизации может быть записана как произведение V,- = а,-Мде коэффициента Таунсенда а,(Е, р) на дрейфовую скорость электронов и11е{Е!р) [72]. При этом коэффициент Таунсенда можно выразить в виде: а,(Е, р)
р-ЦЕ1р где ЦЕ1р) - функция, характерная для данного газа, Е -напряженность поля, р - давление газа. Результаты расчетов этих величин для разных газов приведены в работах [54-67].
Размножение имеет место при V,- > щ,е/й, т.е. при а.,- 1. Р1з условия а,- <7 = 1 для плоской геометрии, когда напряжение между электродами и = Ей, следует уравнение рй-Щ]сг/рс1)=1. Это уравнение определяет кривую ухода ии(рсГ), которая разделяет область эффективного размножения электронов и область, в которой электроны покидают разрядный промежуток, не успев размножиться (подробнее см. [54-67]). Кривая ухода является универсальной для данного газа.
Условия и > исг(рй) еще недостаточно для стационарного горения разряда. Согласно традиционным представлениям необходимо, чтобы наработка ионов в объеме обеспечивала достаточное поступление электронов за счет вторичной электронной эмиссии (см., например, [72]). Соответственно пробой характеризуется кривой Пашена, правая ветвь которой лежит несколько выше кривой ухода (подробнее см. [54-67]). Тем не менее, при и > исг(рй) и при атмосферном давлении начинается интенсивное размножение электронов, которое, в рамках рассматриваемой модели при й ~ 1 см ограничено плотностью:
«» = -1014 см’3. (1.3)
На самом деле в этих условиях величина Мстах не достигается из-за экранировки внешнего поля плазмой. Стример формируется при высоких давлениях именно потому, что в этом случае велика частота ионизации V,- ос N