Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2026, выпуск 2 » Статья стр. 250
<<<>>>
Бесстолкновительный сценарий расширения многокомпонентной катодной плазмы в вакуумном диоде
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation , FWRM-2021-0007
Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, FWRM-2021-0007
Кожевников В.Ю. 1, Козырев А.В.1, Коковин А.О. 1
1Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск, Россия
Email: v.y.kozhevnikov@yandex.ru, av.kozyrev@hcei.ru, ao.kokovin@hcei.ru
Поступила в редакцию: 15 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 30 сентября 2025 г.
Принята к печати: 6 октября 2025 г.
Выставление онлайн: 5 января 2026 г.
PDF версия
На базе фундаментальной физической кинетики бесстолкновительной плазмы продемонстрирована концепция базового сценария расширения катодной многокомпонентной плазмы в вакуумном промежутке, к которому приложено внешнее напряжение. Показано, что импульсно-периодический (эктонный) режим плазменной эмиссии не меняет ранее выявленный электродинамический механизм расширения токонесущей плазмы, а порождает в промежутке нестационарный профиль электрического потенциала в виде так называемого "горба потенциала". В рамках базового сценария показано, что расчетные скорости расширения плазмы хорошо согласуются с экспериментально наблюдаемыми данными, причем это имеет место для ионов различной кратности. Расчет кинетики электронного пучка показал, что плотность тока в плоском вакуумном диоде с плазменным катодом кратно превышает оценку плотности тока Чайлда-Ленгмюра. Применение кинетической теории позволило выявить фундаментальные свойства эктонного механизма взрывной электронной эмиссии как в общем процессе расширения плазмы, так и в самосогласованной динамике функций распределения электронов, одно- и двухзарядных ионов. Ключевые слова: вакуумный разряд, физическая кинетика плазмы, плазменный катод, ионы в вакуумной дуге.
  1. Г.А. Месяц. Эктоны в вакуумном дуговом разряде: пробой, искра, дуга (Наука, М., 2000)
  2. R.L. Boxman, D.M. Sanders, P.J.T. Martin. Handbook of vacuum arc science and technology: fundamentals and applications (Noyes Publications, New Jersey, 1995)
  3. A. Anders. Cathodic Arcs: From Fractal Spots to Energetic Condensation (Springer, NY., 2008), DOI: 10.1007/978-0-387-79108-1
  4. Vacuum arcs: theory and application, ed. by J.M. Lafferty (Wiley, NY., 1980)
  5. А.А. Плютто, В.Н. Рыжков, А.Т. Капин. ЖЭТФ, 47 (8), 494 (1964)
  6. Е.Д. Короп, А.А. Плютто. ЖТФ, 40 (12), 2534 (1970)
  7. Е.Д. Короп, А.А. Плютто. ЖТФ, 41 (5), 1055 (1971)
  8. E.M. Oks, K.P. Savkin, G.Y. Yushkov, A.G. Nikolaev, A. Anders, I.G. Brown. Rev. Sci. Instrum., 77 (3), 03B504 (2006). DOI: 10.1063/1.2164967
  9. W.D. Davis, H.C. Miller. J. Appl. Phys., 40 (5), 2212 (1969). DOI: 10.1063/1.1657960
  10. И.А. Кринберг. ЖТФ, 71 (11), 25 (2001)
  11. В.И. Красов, В.Л. Паперный. Физика плазмы, 43 (3), 241 (2017). DOI: 10.7868/S0367292117030076
  12. A. Anders. In: Proceedings of 2014 International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum ( ISDEIV) (IEEE, Mumbai, 2014), р. 201. DOI: 10.1109/DEIV.2014.6961796
  13. Г.Ю. Юшков, А.С. Бугаев, И.А. Кринберг, Е.М. Окс. ДАН, 46 (5), 41 (2001)
  14. V. Kozhevnikov, A. Kozyrev, A. Kokovin, N. Semeniuk. Energies, 14 (22), 7608 (2021). DOI: 10.3390/en14227608
  15. A.V. Kozyrev, V.Yu. Kozhevnikov, N.S. Semeniuk, A.O. Kokovin. Plasma Sourc. Sci. Technol., 32 (10), 105010 (2023). DOI: 10.1088/1361-6595/acfff1
  16. В.Ю. Кожевников, А.В. Козырев, А.О. Коковин, Н.С. Семенюк. Физика плазмы, 49 (11), 1170 (2023). DOI: 10.31857/S036729212360060
  17. В.Ю. Кожевников, А.В. Козырев, В.С. Игумнов, Н.С. Семенюк, А.О. Коковин. Изв. РАН. МЖГ, 6, 183 (2023). DOI: 10.31857/S1024708423600446
  18. А.В. Козырев, В.Ю. Кожевников, А.О. Коковин. Письма в ЖТФ, 50 (22), 25 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.22.59131.20022
  19. A. Anders. Phys. Rev. E, 55 (1), 969 (1997). DOI: 10.1103/PhysRevE.55.969
  20. G. Strang. SIAM J. Numer. Anal., 5 (3), 506 (1968). DOI: 10.1137/0705041
  21. M. Steffen. Astron. Astrophys., 239, 443 (1990)
  22. H. Yoshida. Phys. Lett. A, 150 (5-7), 262 (1990). DOI: 10.1016/0375-9601(90)90092-3
  23. Г.А. Месяц. УФН, 165 (6), 601 (1995). DOI: 10.3367/UFNr.0165.199506a.0601
  24. H.T.C. Kaufmann, C. Silva, M.S. Benilov. Plasma Phys. Controlled Fusion, 61 (9), 095001 (2019). DOI: 10.1088/1361-6587/ab2fac
  25. С.А. Баренгольц, Н.Ю. Казаринов, Г.А. Месяц, Э.А. Перельштейн, В.Ф. Шевцов. Письма в ЖТФ, 31 (4), 64 (2005)
  26. M. Song, H. Zhang, Q. Sun, W. Yang, Z. Wang, Z. Liu, Y. Dong, Q. Zhou. Plasma Sourc. Sci. Technol., 33 (10), 105009 (2024). DOI: 10.1088/1361-6595/ad7c7a

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme