Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2023, выпуск 9 » Статья стр. 1298
<<<>>>
Убегающие электроны в газовом диоде с клиновидным катодом
DOI: 10.21883/JTF.2023.09.56216.142-23
Российский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами, 23-19-00053
Зубарев Н.М. 1,2, Зубарева О.В. 1, Яландин М.И. 1,2
1Институт электрофизики Уральского отделения РАН, Екатеринбург, Россия
2Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Москва, Россия
Email: nick@iep.uran.ru, olga@iep.uran.ru, yalandin@iep.uran.ru
Поступила в редакцию: 2 июня 2023 г.
В окончательной редакции: 10 июля 2023 г.
Принята к печати: 16 июля 2023 г.
Выставление онлайн: 25 августа 2023 г.
PDF версия
Исследованы особенности убегания электронов в газовом диоде с клиновидным катодом, обеспечивающим резко неоднородное распределение электрического поля в межэлектродном промежутке. Показано, что характер и условия убегания качественно различаются для клиньев со сравнительно большими и малыми углами раствора, т. е. фактически для различной степени неоднородности поля. В первом случае переход в режим убегания определяется поведением электронов в непосредственной близости от места их старта - вершины клиновидного катода. Для клина, приближающегося по форме к лезвию (угол раствора менее 30o), относительный вклад силы торможения электронов в газе нарастает с удалением от катода, и ключевую роль в анализе условий убегания начинает играть их поведение на периферии - около анода. Также обсуждено влияние внешнего магнитного поля на геометрию ионизованной области вблизи вершины клина, стартуя из которой, электроны становятся убегающими. Ключевые слова: убегающие электроны, субнаносекундный пробой газа, резко неоднородное электрическое поле, ведущее магнитное поле.
  1. C.T.R. Wilson. Proc. Phys. Soc. London, 37, 32D (1924)
  2. H. Dreicer. Phys. Rev., 115, 238 (1959). DOI: 10.1103/PhysRev.115.238
  3. А.В. Гуревич. ЖЭТФ, 39 (5), 1296 (1960). [A.V. Gurevich. Sov. Phys. JETP, 12, 904 (1960). http://jetp.ras.ru/cgi-bin/e/index/e/12/5/p904?a=list]
  4. S. Frankel, V. Highland, T. Sloan, O. Van Dyck, W. Wales. Nucl. Instrum. Methods, 44, 345 (1966)
  5. Ю.Л. Станкевич, В.Г. Калинин. ДАН СССР, 177 (1), 72 (1967). [Yu.L. Stankevich, N.S. Kalinin. Sov. Phys. Dokl., 12, 1042 (1968).]
  6. Г.А. Месяц, Ю.И. Бычков, В.В. Кремнев. УФН, 107 (6), 201 (1972). DOI: 10.3367/UFNr.0107.197206b.0201 [G.A. Mesyats, Yu.I. Bychkov, V.V. Kremnev. Sov. Phys. Usp., 15 (3), 282 (1972). DOI: 10.1070/PU1972v015n03ABEH004969]
  7. В.В. Кремнев, Ю.А. Курбатов. ЖТФ, 42 (4), 795 (1972). [V.V. Kremnev, Yu.A. Kurbatov. Sov. Phys. Tech. Phys., 17, 626 (1972).]
  8. 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).]
  9. П.А. Бохан, Г.В. Колбычев. Письма в ЖТФ, 6 (7), 418 (1980). [P.A. Bokhan, G.V. Kolbychev. Sov. Tech. Phys. Lett., 6, 418 (1980).]
  10. В.Ф. Тарасенко, В.Г. Шпак, С.А. Шунайлов, М.И. Яландин, В.М. Орловский, С.Б. Алексеев. Письма в ЖТФ, 29 (21), 1 (2003). [V.F. Tarasenko, V.G. Shpak, S.A. Shunailov, M.I. Yalandin, V.M. Orlovskii, S.B. Alekseev. Tech. Phys. Lett., 29, 879 (2003). DOI: 10.1134/1.1631351]
  11. Н.А. Ашурбеков, К.О. Иминов, В.С. Кобзева, О.В. Кобзев. Письма в ЖТФ, 33 (12), 47 (2007). [N.A. Ashurbekov, K.O. Iminov, V.S. Kobzeva, O.V. Kobzev. Tech. Phys. Lett., 33, 517 (2007). DOI: 10.1134/S1063785007060211]
  12. G.A. Mesyats, M.I. Yalandin, K.A. Sharypov, V.G. Shpak, S.A. Shunailov. IEEE Trans. Plasma Sci., 36, 2497 (2008). DOI: 10.1109/TPS.2008.2005884
  13. Y. Akishev, G. Aponin, V. Karalnik, A. Petryakov, N. Trushkin. J. Phys. D: Appl. Phys., 51, 394003 (2018). DOI: 10.1088/1361-6463/aad704
  14. T. Shao, R. Wang, C. Zhang, P. Yan. High Voltage, 3 (1), 14 (2018). DOI: 10.1049/hve.2016.0014
  15. S.N. Ivanov, V.V. Lisenkov. J. Appl. Phys., 124, 103304 (2018). DOI: 10.1063/1.5024974
  16. V. Tarasenko. Plasma Sources Sci. Technol., 29, 034001 (2020). DOI: 10.1088/1361-6595/ab5c57
  17. В.Ф. Тарасенко, Е.Х. Бакшт, Д.В. Белоплотов, А.Г. Бураченко, И.Д. Костыря, М.И. Ломаев, Д.В. Рыбка, Д.А. Сорокин. Письма в ЖЭТФ, 102 (6), 388 (2015). DOI: 10.7868/S0370274X1518006X [V.F. Tarasenko, E.K. Baksht, D.V. Beloplotov, A.G. Burachenko, I.D. Kostyrya, M.I. Lomaev, D.V. Rybka, D.A. Sorokin. JETP Lett., 102, 350 (2015). DOI: 10.1134/S0021364015180149]
  18. A. Kozyrev, V. Kozhevnikov, M. Lomaev, D. Sorokin, N. Semeniuk, V. Tarasenko. Europhys. Lett., 114, 45001 (2016). DOI: 10.1209/0295-5075/114/45001
  19. N.M. Zubarev, V.Yu. Kozhevnikov, A.V. Kozyrev, G.A. Mesyats, N.S. Semeniuk, K.A. Sharypov, S.A. Shunailov, M.I. Yalandin. Plasma Sources Sci. Technol., 29, 125008 (2020). DOI: 10.1088/1361-6595/abc414
  20. G.A. Mesyats, E.A. Osipenko, K.A. Sharypov, V.G. Shpak, S.A. Shunailov, M.I. Yalandin, N.M. Zubarev. IEEE Electron Device Lett., 43, 627 (2022). DOI: 10.1109/LED.2022.3155173
  21. G.A. Mesyats, M.S. Pedos, S.N. Rukin, V.V. Rostov, I.V. Romanchenko, A.G. Sadykova, K.A. Sharypov, V.G. Shpak, S.A. Shunailov, M.R. Ul'masculov, M.I. Yalandin. Appl. Phys. Lett., 112, 163501 (2018). DOI: 10.1063/1.5025751
  22. В.Ю. Кожевников, А.В. Козырев, Н.С. Семенюк, Изв. вузов. Физика, 60 (8), 148 (2017). [V.Yu. Kozhevnikov, A.V. Kozyrev, N.S. Semeniuk. Rus. Phys. J., 60, 1425 (2017). DOI: 10.1007/s11182-017-1232-2]
  23. G.V. Naidis, V.F. Tarasenko, N.Yu. Babaeva, M.I. Lomaev. Plasma Sources Sci. Technol., 27, 013001 (2018). DOI: 10.1088/1361-6595/aaa072
  24. 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, 063501 (2020). DOI: 10.1063/1.5143486
  25. S.N. Ivanov, V.V. Lisenkov, Yu.I. Mamontov. Plasma Sources Sci. Technol., 30, 075021 (2021). DOI: 10.1088/1361-6595/abf31f
  26. S.N. Ivanov. Plasma Sources Sci. Technol., 31, 055001 (2022). DOI: 10.1088/1361-6595/ac6693
  27. E. Kunhardt, W. Byszewski. Phys. Rev. A, 21 (6), 2069 (1980). DOI: 10.1103/PhysRevA.21.2069
  28. Л.П. Бабич, Т.В. Лойко, В.А. Цукерман. УФН, 160 (7), 49 (1990). DOI: 10.3367/UFNr.0160.199007b.0049 [L.P. Babich, T.V. Loiko, V.A. Tsukerman. Sov. Phys. Usp., 33 (7), 521 (1990). DOI: 10.1070/PU1990v033n07ABEH002606]
  29. L.P. Babich. High-Energy Phenomena in Electric Discharges in Dense Gases (Futurepast, Arlington, TX, USA, 2003)
  30. D. Levko, S. Yatom, V. Vekselman, J.Z. Gleizer, V.Tz. Gurovich, Ya.E. Krasik. J. Appl. Phys., 111, 013303 (2012). DOI: 10.1063/1.3675527
  31. S. Yatom, A. Shlapakovski, L. Beilin, E. Stambulchik, S. Tskhai, Y.E. Krasik. Plasma Sources Sci. Technol., 25, 064001 (2016). DOI: 10.1088/0963-0252/25/6/064001
  32. E.V. Oreshkin, S.A. Barengolts, S.A. Chaikovsky, V.I. Oreshkin. Phys. Plasmas, 22, 123505 (2015). DOI: 10.1063/1.4936826
  33. Г.А. Месяц, Ю.И. Мамонтов, И.В. Васенина. Кр. сообщ. по физике ФИАН, 10, 47 (2022). [G.A. Mesyats, Yu.I. Mamontov, I.V. Vasenina. Bull. Lebedev Phys. Institute, 49, 336 (2022). DOI: 10.3103/S1068335622100074]
  34. E.H. Baksht, A.G. Burachenko, V.Yu. 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
  35. Ю.Д. Королев, Г.А. Месяц. Физика импульсного пробоя газов (Наука, М., 1991)
  36. J.R. Dwyer, D.M. Smith, S.A. Cummer. Space Sci. Rev., 173, 133 (2012). DOI: 10.1007/s11214-012-9894-0
  37. Г.А. Месяц. УФН, 176, 1069 (2006). DOI: 10.3367/UFNr.0176.200610d.1069 [G.A. Mesyats. Phys. Usp., 49, 1045 (2006). DOI: 10.1070/PU2006v049n10ABEH006118]
  38. В.В. Лисенков, С.Н. Иванов, Ю.И. Мамонтов, И.Н. Тихонов. ЖТФ, 88 (12), 1912 (2018). DOI: 10.21883/JTF.2018.12.46798.68-18 [V.V. Lisenkov, S.N. Ivanov, Y.I. Mamontov, I.N. Tikhonov. Tech. Phys., 63 (12), 1872 (2018). DOI: 10.1134/S1063784218120095]
  39. K.I. Bakhov, L.P. Babich, I.M. Kutsyk. IEEE Trans. Plasma Sci., 28, 1254 (2000). DOI: 10.1109/27.893314
  40. L.R. Peterson, A.E.S. Green. J. Phys. B: At. Mol. Phys., 1 (6), 1131 (1968). DOI: 10.1088/0022-3700/1/6/317
  41. Г.А. Месяц, М.И. Яландин, А.Г. Реутова, К.А. Шарыпов, В.Г. Шпак, С.А. Шунайлов. Физика плазмы, 38 (1), 34 (2012). [G.A. Mesyats, M.I. Yalandin, A.G. Reutova, K.A. Sharypov, V.G. Shpak, S.A. Shunailov. Plasma Phys. Rep., 38, 29 (2012). DOI: 10.1134/S1063780X11110055]
  42. М.В. Ерофеев, Е.Х. Бакшт, В.Ф. Тарасенко, Ю.В. Шутько. ЖТФ, 83 (2), 52 (2013). [M.V. Erofeev, E.K. Baksht, V.F. Tarasenko, Y.V. Shut'ko. Tech. Phys., 58, 200 (2013). DOI: 10.1134/S1063784213020060]
  43. T. Shao, V.F. Tarasenko, C. Zhang, E.K. Baksht, P. Yan, Y.V. Shut'ko. Laser Part. Beams, 30, 369 (2012). DOI: 10.1017/S0263034612000201
  44. N.M. Zubarev, M.I. Yalandin, G.A. Mesyats, S.A. Barengolts, A.G. Sadykova, K.A. Sharypov, V.G. Shpak, S.A. Shunailov, O.V. Zubareva. J. Phys. D: Appl. Phys., 51, 284003 (2018). DOI: 10.1088/1361-6463/aac90a
  45. Д.В. Белоплотов, В.Ф. Тарасенко, Д.А. Сорокин, В.А. Шкляев. ЖТФ, 91 (4), 589 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.04.50621.292-20 [D.V. Beloplotov, V.F. Tarasenko, D.A. Sorokin, V.A. Shklyaev. Tech. Phys., 66 (4), 548 (2021). DOI: 10.1134/S1063784221040046]
  46. В.Ф. Тарасенко, Д.В. Белоплотов, Д.А. Сорокин. ЖТФ, 92 (5), 694 (2022). DOI: 10.21883/JTF.2022.05.52373.317-21 [V.F. Tarasenko, D.V. Beloplotov, D.A. Sorokin. Tech. Phys., 67 (5), 586 (2022). DOI: 10.21883/TP.2022.05.53674.317-21]
  47. H. Bethe. Ann. Phys., 397 (3), 325 (1930). DOI: 10.1002/andp.19303970303
  48. Н.М. Зубарев, Г.А. Месяц, М.И. Яландин. Письма в ЖЭТФ, 105 (8), 515 (2017). DOI: 10.7868/S0370274X17080124 [N.M. Zubarev, G.A. Mesyats, M.I. Yalandin. JETP Lett., 105 (8), 537 (2017). DOI: 10.1134/S002136401708015X]
  49. N.M. Zubarev, O.V. Zubareva, M.I. Yalandin. Electronics, 11, 2771 (2022). DOI: 10.3390/electronics11172771
  50. С.Я. Беломытцев, И.В. Романченко, В.В. Ростов. Изв. вузов. Физика, 51 (3), 71 (2008). [S.Y. Belomyttsev, I.V. Romanchenko, V.V. Rostov. Russ. Phys. J., 51, 299 (2008). DOI: 10.1007/s11182-008-9052-z]
  51. 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). DOI: 10.31857/S1234567821060033 [M.A. Gashkov, N.M. Zubarev, O.V. Zubareva, G.A. Mesyats, K.A. Sharypov, V.G. Shpak, S.A. Shunailov, M.I. Yalandin. JETP Lett., 113 (6), 370 (2021). DOI: 10.1134/S0021364021060059]
  52. А.Н. Ткачев, С.И. Яковленко. Письма в ЖТФ, 29 (16), 54 (2003). [A.N. Tkachev, S.I. Yakovlenko. Tech. Phys. Lett., 29, 683 (2003). DOI: 10.1134/1.1606788]

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

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme