Вышедшие номера
Нелинейные колебания в диоде Бурсиана с переменным внешним напряжением
Russian Science Foundation, Studying time-dependent processes in the plasma of a thermionic energy converter in order to generate alternating current, 24-22-00175
Кузнецов В.И.1, Коёкин В.Ю.1, Бакалейников Л.А.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: koiokin@mail.ru
Поступила в редакцию: 5 сентября 2025 г.
В окончательной редакции: 20 ноября 2025 г.
Принята к печати: 24 ноября 2025 г.
Выставление онлайн: 17 февраля 2026 г.

Исследованы нестационарные процессы, развивающиеся в вакуумном диоде с потоком электронов, когда к постоянной разности потенциалов, приложенной между электродами, добавлено синусоидальное возмущение. Установлено, что в плазме диода развивается колебательный процесс с периодом, определяемым частотой внешнего возмущения. Обнаружены три принципиально разных режима генерации колебаний в зависимости от амплитуды внешнего напряжения. Показано, что динамика плазмы в этих режимах тесно связана со стационарными решениями, которые соответствуют значениям потенциала коллектора в разные моменты времени. Ключевые слова: диод Бурсиана, нестационарное граничное условие, нелинейные колебания.
  1. K.A.A. Khalid, T.J. Leong, K. Mohamed. IEEE Transactions on Electron Devices, 63 (6), 2231 (2016). DOI: 10.1109/TED.2016.2556751
  2. D.B. Go, J.R. Haase, J. George, J. Mannhart, R. Wanke, A. Nojeh, R. Nemanich. Frontiers in Mechanical Engineering, 3 (13) (2017). DOI: 10.3389/fmech.2017.00013
  3. G. Xiaoa, G. Zhenga, M. Qiub, Q. Lib, D. Lic, M. Ni. Appl. Energy, 208, 1318 (2017). DOI: 10.1016/j.apenergy.2017.09.021
  4. M.F. Campbell, T.J. Celenza, F. Schmitt, J.W. Schwede, I. Bargatin. Adv. Sci., 8, 2003812 (2021). DOI: 10.1002/advs.202003812
  5. V.I. Babanin, A.Ya. Ender, I.N. Kolyshkin, V.I. Kuznetsov, V.I. Sitnov, D.V. Paramonov. Proc. 32nd IECEC (Honolulu, USA. AIChE, 1997), 427
  6. В.И. Кузнецов, А.Я. Эндер. ЖТФ, 53 (12), 2329 (1983)
  7. V.I. Kuznetsov, A.B. Gerasimenko. J. Appl. Phys., 125, 183301 (2019). DOI: 10.1063/1.5090204
  8. V.I. Kuznetsov, A.B. Gerasimenko, M.A. Zakharov. Plasma Phys. Rep., 51 (2), 155 (2025). DOI: 10.1134/S1063780X24601925
  9. А.Е. Дубинов, В.Д. Селемир. Радиотехника и электроника, 47 (6), 645 (2002)
  10. S. Mumtaz, H.S. Uhma, E.H. Choi. Phys. Reports, 1069, 1 (2024)
  11. А.Е. Дубинов, В.М. Лойко. Радиотехника и электроника, 49 (10), 1264 (2004)
  12. Н.С. Фролов. Изв. вузов, ПНД, 20 (3), 152 (2012)
  13. А.А. Бадарин, С.А. Куркин, Н.С. Фролов, А.О. Сельский, А.Е. Храмов, А.А. Короновский. Изв. РАН. Сер. Физическая, 82 (11), 1595 (2018). DOI: 10.1134/S0367676518110042
  14. M. Siman-Tov, J.G. Leopold, Ya.E. Krasik. Phys. Plasma, 26, 033113 (2019). DOI: 10.1063/1.5087708
  15. C.E. Fay, A.L. Samuel, W. Shockly. Bell Syst. Tech. J., 17, 49 (1938)
  16. В.И. Кузнецов, А.Я. Эндер. Физика плазмы, 36 (3), 248 (2010)
  17. В.И. Кузнецов, В.Ю. Коёкин, М.А. Захаров, И.К. Морозов. ЖТФ, 94 (11), 1809 (2024). DOI: 10.61011/JTF.2024.11.59097.239-24
  18. P.V. Akimov, A.Ya. Ender, V.I. Kuznetsov, H. Schamel. J. Appl. Phys., 93 (2), 1246 (2003)
  19. В.И. Кузнецов. Докт. дисс., (СПб, ФТИ им. Иоффе, 2006)
  20. Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике. Для научных работников (Наука, М., 1974)
  21. Г. Бейтман, А. Эрдейи. Таблицы интегральных преобразований, т. 1. Преобразования Фурье, Лапласа, Меллина (Наука, М., 1969)