Вышедшие номера
Длительность пучка убегающих электронов при субнаносекундном фронте импульса напряжения
State assignment of the IHCE SB RAS, FWRM-2021-0014
Russian Foundation for Basic Research, 20-02-00733
Тарасенко В.Ф. 1,2, Белоплотов Д.В. 1, Сорокин Д.А. 1
1Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск, Россия
2Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, Россия
Email: VFT@loi.hcei.tsc.ru, rff.qep.bdim@gmail.com, SDmA-70@loi.hcei.tsc.ru
Поступила в редакцию: 16 декабря 2021 г.
В окончательной редакции: 3 февраля 2022 г.
Принята к печати: 4 февраля 2022 г.
Выставление онлайн: 22 марта 2022 г.

Исследованы условия, в которых при субнаносекундном пробое сантиметровых промежутков, заполненных воздухом атмосферного давления, регистрируются импульсы тока пучка убегающих электронов (ПУЭ) минимальной длительности. Показано, что длительность импульса тока ПУЭ зависит от многих параметров, в том числе от формы катода, величины межэлектродного зазора, диаметра диафрагмы, являющейся частью анода, а также от размера приемной части коллектора. Установлено, что применение катодов с протяженной кромкой, имеющей малый радиус кривизны, при малых диаметрах отверстия в аноде могут регистрироваться ПУЭ, состоящих из двух пиков пикосекундной длительности. Ключевые слова: убегающие электроны, ток пучка, пикосекундная длительность импульса.
  1. A. Shevelev, E. Khilkevitch, M. Iliasova, M. Nocente, G. Pautasso, G. Papp, A. Molin, S. Pandya, V. Plyusnin, L. Giacomelli, G. Gorini. Nucl. Fusion, 61 (11), 116024 (2021). http//doi.org/10.1088/1741-4326/ac2638
  2. R. Kwiatkowski, M. Rabinski, M. Sadowski, J. Zebrowski, P. Karpinski. Eur. Phys. J. Plus, 136 (10), 1 (2021). http//doi.org/10.1140/epjp/s13360-021-01844-8
  3. Y. Zhang, L. Hu, R. Zhou, M. Chen, Y. Chao, J. Zhang, P. Li. Fusion Eng. Des., 173, 112924 (2021). http//doi.org/10.1016/j.fusengdes.2021.112924
  4. J.R. Dwyer. Phys. Rev. D, 104 (4), 043012 (2021). http//doi.org/10.1103/PhysRevD.104.043012
  5. M. Heumesser, O. Chanrion, T. Neubert, H. Christian, K. Dimitriadou, F.G. Vazquez, A. Luque, F.P. Invernon, R. Blakeslee, N. O stgaard, V. Reglero. Geophys. Res. Lett., 48 (4), 2020GL090700 (2021). http//doi.org/10.1029/2020GL090700
  6. C. Maiorana, M. Marisaldi, M. Fullekrug, S. Soula, J. Lapierre, A. Mezentsev, C. Skeie, M. Heumesser, O. Chanrion, N. O stgaard, T. Neubert. J. Geophys. Res.-Atmos., 126 (18), e2020JD034432 (2021). http//doi.org/10.1029/2020JD034432
  7. Е.В. Орешкин, С.А. Баренгольц, А.В. Огинов, В.И. Орешкин, С.А. Чайковский, К.В. Шпаков. Письма в ЖТФ, 37 (12), 80 (2011). [E.V. Oreshkin, S.A. Barengol'ts, A.V. Oginov, V.I. Oreshkin, S.A. Chaikovskii, K.V. Shakov. Tech. Phys. Lett., 37 (6), 582 (2011).]
  8. V. Tarasenko. Plasma Sources Sci. T., 29 (3), 034001 (2020). http//doi.org/10.1088/1361-6595/ab5c57
  9. N.M. Zubarev, V.Y. Kozhevnikov, A.V. Kozyrev, G.A. Mesyats, N.S. Semeniuk, K.A. Sharypov, S.A. Shunailov, M.I. Yalandin. Plasma Sourc. Sci. T., 29 (12), 125008 (2020). https://doi.org/10.1088/1361-6595/abc414
  10. J. Qiu, C. Zhang, Z. Liu, B. Huang, T. Shao. Plasma Sci. Technol., 23 (6), 064011 (2021). http//doi.org/10.1088/2058-6272/abf299
  11. G.A. Mesyats, M.I. Yalandin, N.M. Zubarev, A.G. Sadykova, K.A. Sharypov, V.G. Shpak, S.A. Shunailov, M.R. Ulmaskulov, O.V. Zubareva, A.V. Kozyrev, N.S. Semeniuk. Appl. Phys. Lett., 116 (6), 063501 (2020). http//doi.org/10.1063/1.5143486
  12. C. Kohn, O. Chanrion, K. Nishikawa, L. Babich, T. Neubert. Plasma Sources Sci. T., 29 (3), 035023 (2020). https://doi.org/10.1088/1361-6595/ab6e57
  13. D.A. Sorokin, D.V. Beloplotov, V.F. Tarasenko, E.Kh. Baksht. Appl. Phys. Lett., 118 (22), 224101 (2021). http//doi.org/10.1063/5.0052686
  14. Д.В. Белоплотов, В.Ф. Тарасенко, В.А. Шкляев, Д.А. Сорокин. Письма в ЖЭТФ, 113 (2), 133 (2021). [D.V. Beloplotov, V.F. Tarasenko, V.A. Shklyaev, D.A. Sorokin. JETP Lett., 113 (2), 129 (2021). DOI: 10.1134/S0021364021020053]
  15. Н.М. Зубарев, Г.А. Месяц. Письма в ЖЭТФ, 113 (4), 256 (2021). [N.M. Zubarev, G.A. Mesyats. JETP Lett., 113 (4), 259 (2021). DOI: 10.1134/S0021364021040123]
  16. М.А. Гашков, Н.М. Зубарев, О.В. Зубарева, Г.А. Месяц, К.А. Шарыпов, В.Г. Шпак, С.А. Шунайлов, М.И. Яландин. Письма в ЖЭТФ, 113 (6), 370 (2021). [M.A. Gashkov, N.M. Zubarev, O.B. Zubareva, G.A. Mesyats, K.A. Sharypov, V.G. Shpak, C.A. Shunailov, M.I. Yalandin. JETP Lett., 113 (6), 370 (2021).]
  17. D.V. Beloplotov, V.F. Tarasenko, V.A. Shklyaev, D.A. Sorokin. J. Phys. D Appl. Phys., 54 (30), 304001 (2021). http//doi.org/10.1088/1361-6463/abfddc
  18. G.A. Mesyats, E.A. Osipenko, K.A. Sharypov, V.G. Shpak, S.A. Shunailov, M.I. Yalandin, N.M. Zubarev. J. Phys. Conf. Ser., 2064 (1), 012003 (2021). http//doi:10.1088/1742-6596/2064/1/012003
  19. V.F. Tarasenko, D.A. Sorokin, D.V. Beloplotov, M.I. Lomaev, E.K. Baksht, A.G. Burachenko. J. Phys. Conf. Ser., 2064 (1), 012001 (2021). http//doi:10.1088/1742-6596/2064/1/012001
  20. D. Levko, S. Yatom, V. Vekselman, J.Z. Gleizer, V.T. Gurovich, Y.E. Krasik. J. Appl. Phys., 111 (1), 013304 (2012). http//doi.org/10.1063/1.3676198
  21. N.Y. Babaeva, G.V. Naidis, D.V. Tereshonok, E.E. Son. J. Phys. D Appl. Phys., 51, 434002 (2018). http//doi.org/10.1088/1361-6463/aada74
  22. S.Y. Belomyttsev, A.A. Grishkov, V.A. Shklyaev, V.V. Ryzhov. J. Appl. Phys., 123 (4), 043309 (2018). http//doi.org/10.1063/1.5008820
  23. Л.В. Тарасова, Л.Н. Худякова, Т.В. Лойко, В.А. Цукерман. ЖТФ, 44 (3), 564 (1974). [L.V. Tarasova, L.N. Khudyakova, T.V. Loiko, V.A. Tsukerman. Sov. Phys. Tech. Phys., 19, 351 (1974).]
  24. L.P. Babich. High-Energy Phenomena in Electric Discharges in Dense Gases: Theory, Experiment, and Natural Phenomena (Futurepast, Arlington, 2003)
  25. Л.П. Бабич, Т.В. Лойко. ЖТФ, 55 (5), 956 (1985). [L.P. Babich, T.V. Loiko. Sov. Phys. Tech. Phys., 30, 574 (1985).]
  26. E.H. Baksht, A.G. Burachenko, V.Y. Kozhevnikov, A.V. Kozyrev, I.D. Kostyrya, V.F. Tarasenko. J. Phys. D Appl. Phys., 43, 305201 (2010). DOI:10.1088/0022-3727/43/30/305201
  27. В.Ф. Тарасенко, Е.Х. Бакшт, А.Г. Бураченко. Изв. вузов. Сер. физ., 58 (12), 31 (2015). [V.F. Tarasenko, E.Kh. Baksht, A.G. Burachenko. Russ. Phys. J., 58 (12), 1702 (2016). UDC 621.316.933.6]
  28. G.A. Mesyats, M.I. Yalandin, N.M. Zubarev, A.G. Sadykova, K.A. Sharypov, V.G. Shpak, S.A. Shunailov, M.R. Ulmaskulov, O.V. Zubareva, A.V. Kozyrev, N.S. Semeniuk. Appl. Phys. Lett., 116 (6), 063501 (2020). http//doi.org/10.1063/1.5143486
  29. B.M. Kovaltchuk, G.A. Mesyats, V.G. Shpak. Proc. Pulse Power Conf. (Lubbock, USA, 1976), p. ID5
  30. В.Ф. Тарасенко, В.Г. Шпак, С.А. Шунайлов, М.И. Яландин, В.М. Орловский, С.М. Алексеев. Письма в ЖТФ, 29 (21), 1 (2003). [V.F. Tarasenko, V.G. Shpak, S.A. Shunailov, M.I. Yalandin, V.M. Orlovskii, S.M. Alekseev. Tech. Phys. Lett., 29 (11), 879 (2003).]
  31. С.Б. Алексеев, В.М. Орловский, В.Ф. Тарасенко, А.Н. Ткачев, С.И. Яковленко. ЖТФ, 75 (12), 89 (2005). [S.B. Alekseev, V.M. Orlovskii, V.F. Tarasenko, A.N. Tkachev, S.I. Yakovlenko. Tech. Phys., 50 (12), 1623 (2005).]
  32. V.F. Tarasenko, S.A. Shunailov, V.G. Shpak, I.D. Kostyrya, Laser Part. Beams, 23 (4), 545 (2005). http//doi.org/10.1017/S0263034605050731
  33. Г.А. Месяц, В.Г. Шпак, С.А. Шунайлов, М.И. Яландин. Письма в ЖТФ, 34 (4), 71 (2008). [G.A. Mesyats, V.G. Shpak, S.A. Shunailov, M.I. Yalandin. Tech. Phys. Lett., 34 (2), 169 (2008). DOI: 10.1134/S1063785008020259]
  34. V.F. Tarasenko, D.V. Rybka, A.G. Burachenko, M.I. Lomaev, E.V. Balzovsky. Rev. Sci. Instrum., 83, 086106 (2012). http//doi.org/10.1063/1.4746378
  35. V.F. Tarasenko, D.V. Rybka. High Voltage, 1, 43 (2016). DOI: 10.1049/hve.2016.0007
  36. V.M. Efanov, M.V. Efanov, A.V. Komashko, A.V. Kirilenko, P.M. Yarin, S.V. Zazoulin. Ultra-Wideband, Short Pulse Electromagnetics 9. Part 5 (Springer, Berlin, 2010)
  37. Г.А. Аскарьян. Письма в ЖЭТФ, 1 (3), 44 (1965). [G.A. Askar'yan. Soviet J. Experiment. Theor. Phys. Lett., 1, 97 (1965).]
  38. Д.А. Сорокин, Д.В. Белоплотов, А.А. Гришков, В.А. Шкляев, В.Ф. Тарасенко, С.Я. Беломытцев, М.И. Ломаев. Высоковольтный наносекундный разряд в неоднородном электрическом поле и его свойства. Серия "Излучение. Пучки. Плазма" (STT, Томск, 2020), в. 3
  39. V.F. Tarasenko, E.Kh. Baksht, A.G. Burachenko, I.D. Kostyrya, M.I. Lomaev, D.V. Rybka. Plasma Devices Oper., 16 (4), 267 (2008). http://dx.doi.org/10.1080/10519990802478847