Вышедшие номера
Генерирование ионов изотопов водорода в вакуумном дуговом разряде с композиционным катодом из дейтерида циркония
Баренгольц С.А., Карнаухов Д.Ю., Николаев А.Г., Савкин К.П., Окс Е.М., Уйманов И.В., Фролова В.П., Шмелев Д.Л., Юшков Г.Ю.1
1Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск, Россия
Поступила в редакцию: 20 ноября 2014 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2015 г.

Проведены экспериментальное и теоретическое исследования масс-зарядового состава плазмы вакуумной дуги с массивными и пленочными циркониевыми катодами, содержащими дейтерий и водород. В случае массивного катода показано, что такая система обеспечивает эффективную генерацию ионов дейтерия, интегральная доля которых за импульс тока дуги составляет приблизительно 60% и его содержание максимально в начальной стадии горения дуги. В случае пленочного катода такое содержание изотопов водорода может быть достигнуто при токах более 400 A и длительностях горения дуги на уровне нескольких десятков микросекунд. Окклюдирование дейтерия в катоде приводит к дополнительным затратам энергии на его ионизацию и, как следствие, уменьшению среднего заряда ионов материала катода в дуговой плазме. Дейтерий в катодном пятне полностью ионизуется, а дрейфовая скорость движения его ионов практически совпадает со скоростью ионов катодного материала из-за высокой частоты ион-ионных столкновений в прикатодной области. Взаимодействие плотной (~1020 cm-3) плазмы катодного пятна с микронеоднородностями поверхности катода приводит к развитию в них тепловой неустойчивости за времена, не превышающие десятков наносекунд.
  1. Кирьянов Г.И. Генераторы быстрых нейтронов. М.: Энергоатомиздат, 1990. 224 с
  2. Логачев А.А., Школьник С.М. // Письма в ЖТФ. 1994. Т. 20. Вып. 3. С. 53- 57
  3. Logatchev A.A., Afanas'ev V.P., Shkol'nik S.M., Juttner B., Pursch H. // IEEE Trans. Plasma Sci. 1999. Vol. 27. N 3. P. 894-900
  4. Shkol'nik S.M. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2001. Vol. 29. N 5. P. 675-683
  5. Шмелев Д.Л., Баренгольц С.А., Щитов Н.Н. // Письма в ЖТФ. 2014. Т. 40. Вып. 18. С. 16-23
  6. Юшков Г.Ю., Николаев А.Г., Фролова В.П., Окс Е.М., Румянцев Г.С., Баренгольц С.А. // Письма в ЖТФ. 2014. Т. 40. Вып. 23. С. 74-81
  7. Nikolaev A.G., Yushkov G.Y., Savkin K.P., Oks E.M. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2013. Vol. 41. N 8. SI. P. 1923-1928
  8. Mesyats G.A. Cathode Phenomena in a Vacuum Discharge: The Breakdown, the Spark, and the Arc. M.: Nauka, 2000. 400 p
  9. Баренгольц С.А., Месяц Г.А., Шмелев Д.Л. // ЖЭТФ. 2001. Т. 120. С. 1227
  10. Barengolts S.A., Mesyats G.A., Shmelev D.L. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2003. Vol. 31. N 5. P. 809-816
  11. Mesyats G.A. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2013. Vol. 41. N 4. P. 676-694
  12. Braginskii S.I. in Reviews of Plasma Physics. NY: Consultants Bureau, 1965. P. 205
  13. Zel'dovich Ya.B., Raizer Yu.P. Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena, 2-=SUP=-nd-=/SUP=- ed. M.: Nauka, 19661966; NY: Academic, 1966. 464 p
  14. Anders A., Oks E.M., Yushkov G.Y., Savkin K.P., Brown I.G., Nikolaev A.G. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2005. Vol. 33. N 5. Pt. 1. P. 1532-1536
  15. Shmelev D.L., Barengolts S.A. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2013. Vol. 41 N 8. Pt. 2. P. 1964-1968
  16. Brown I.G. // Rev. Sci. Instrum. 1994. Vol. 65. N 10. P. 3061-3081
  17. Anders A. Cathodic Arcs: From Fractal Spots to Energetic Condensation. NY: Springer, 2008. 540 p
  18. Zhirkov I., Eriksson A.O., Rosen J. // J. Appl. Phys. 2013. Vol. 114. P. 213 302
  19. Uimanov I.V. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2003. Vol. 31. N 5. P. 822-826
  20. Баренгольц С.А., Месяц Г.А., Цвентух М.М. // ЖЭТФ. 2008. Т. 134. Вып. 6. С. 1213-1224
  21. Hantzsche E. in Handbook of Vacuum Arc Science and Technology / Ed. by R.L. Boxman, P.J. Martin, and D.M. Sanders. Park Ridge, NJ: Noyes, 1995. P. 151-256
  22. Modinos A. Field, Thermionic and Secondary Electron Emission Spectroscopy. NY: Plenum Press, 1984. 375 p
  23. Mackeown S.S. // Phys. Rev. 1929. Vol. 34. N 4. P. 611-614
  24. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. М.: Металлургия, 1989. 384 c
  25. Гидриды металлов / Под ред. В. Мюллера, Д. Блэкледжа, Дж. Либовица. Пер. с англ. М.: Атомиздат, 1973. 432 с

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.