Зафиксировано уменьшение амплитуды тока искрового разряда по диэлектрической поверхности в вакууме с увеличением протяженности искрового промежутка. В присутствии продольного магнитного поля происходит затягивание переднего фронта импульса напряжения пробоя, а ток, в свою очередь, из четко выраженного импульса превращается в знакопеременные колебания. Наблюдалось замедление процесса пробоя при наличии предваряющего искру слаботочного разряда.
Decrease of the spark discharge current amplitude on a dielectric surface in vacuum against increase of a discharge gap length has been determined. In presence of a longitudinal magnetic field, the pulse leading edge of the disruption voltage is extended. At the same time, the clear current pulse turns into a reversal vibration. In addition, the discharge process deceleration has been obtained on conditions that a low-current discharge precedes the spark.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- eLIBRARY ID
- 28409095
Проведенные экспериментальные исследования и теоретические оценки процессов в искровом разряде по поверхности диэлектрика в вакууме позволяют сделать следующие основные выводы.
Кратеры, оставляемые на поверхности катода вблизи кромки диэлектрика в процессе единичного искрового разряда с амплитудой до 10 А, имеют размер менее 2 мкм. Не наблюдалась привязка искрового разряда при многократном срабатывании разрядного устройства, что приводило бы к появлению более крупных кратеров. Возможно, образование вторичных центров взрывной электронной эмиссии обусловлено потоками плазмы, рождение которых связано с процессами в первичных центрах взрывной электронной эмиссии.
Зафиксирована зависимость амплитуды тока поджига от толщины диэлектрической шайбы: с увеличением толщины шайбы амплитуда силы тока разряда по поверхности диэлектрика снижается.
В присутствии магнитного поля, силовые линии которого были параллельны поверхности диэлектрика и сонаправлены силовым линиям электрического поля, происходит затягивание переднего фронта импульса напряжения пробоя с 10 нс до 60–100 нс. Ток поджига, т. е. ток в промежутке «катод–поджигающий электрод», в свою очередь, из четко выраженного импульса длительностью примерно 30 нс и амплитудой 3–4 А превращается в знакопеременные колебания с нарастающей до 1 А амплитудой.
Присутствие у поверхности диэлектрика вмороженной в магнитное поле электронной компоненты плазмы, по-видимому, приводит к раскачке в ней альфвеновских волн при выбросах плазмы из центров взрывной электронной эмиссии.
Когда по поверхности диэлектрика или вблизи нее развивается какой-то слаботочный, вероятно, тлеющий, разряд, то данное обстоятельство затрудняет развитие искрового разряда, что выражается в уменьшении амплитуды и затягивании длительности импульса тока поджига.
Список литературы
1. Месяц Г. А. Импульсная энергетика и электроника. - М.: Наука, 2004. EDN: QMIJBN
2. Асюнин В. И., Давыдов С. Г., Долгов А. Н., Козловская Т. И., Пшеничный А. А., Якубов Р. Х. // Успехи прикладной физики. 2014. Т. 2. № 6. С. 605. EDN: TBXUSN
3. Месяц Г. А. Эктоны в вакуумном разряде: пробой, искра, дуга. - М.: Наука, 2000.
4. Бушин С. А., Галкин С. С. // Вакуумная техника и технология. 2014. Т. 23. Вып. 1. С. 39.
5. Бабичев А. П., Бабушкина Н. А., Братковский А. М. и др. Физические величины: Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1991.
6. Месяц Г. А., Баренгольц С. А. // УФН. 2002. Т. 172. Вып. 10. С. 1113. EDN: LHIOSV
7. Иванов В. А., Сахаров А. С., Коныжев М. Е. // Успехи прикладной физики. 2013. Т. 1. № 6. С. 697. EDN: RQRTZP
8. Pushkarev V. N., Bochkarev M. B. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1994. Vol. 27. P. 1214.
9. Батраков А. В., Юттнер Б., Попов С. А., Проскуровский Д. И., Фогель Н. // Письма в ЖЭТФ. 2012. Т. 75. Вып. 2. С. 84.
10. Баренгольц С. А., Месяц Г. А. / В сборнике: Физика экстремальных состояний вещества. ИПХФ РАН. - Черноголовка. 2002. С. 128.
11. Shmelev D. L., Barengolts S. A. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2013. Vol. 41. P. 1954.
12. Galburt V. A., Zelenin A. E., Sikharulidze G. G. // International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. 1984. Vol. 55. No. 2. Р. 125. EDN: XMRBKS
13. Methling R., Popov S. A., Batrakov A. V., Uhrlandt D., Weltmann K.-D. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2013. Vol. 41. No. 8/2. P. 1904.
14. Jüttner B., Förster A. / Proc. XVII Int. Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. Berkeley. 1996. P. 118.
1. G. A. Mesyats, Pulse Energetics and Electronics (Nauka, Moscow, 2004) [in Russian].
2. V. I. Asiunin, S. G. Davydov, A. N. Dolgov, T. I. Kozlovskaya, A. A. Pshenichniy, and R. Kh. Yakubov, Usp. Prikl. Fiz. 2, 605 (2014).
3. G. A. Mesyats, Ectons in Vacuum Discharge (Naika, Moscow, 2000) [in Russian].
4. S. A. Bushin and S. S. Galkin, Vakuumn. Tekhnik. Tekhnol. 23 (1), 39 (2014).
5. A. P. Babichev, N. A. Babushkina, A. M. Bratkovskii, et al., Physical Values. Handbook, (Energoatomizdat, Moscow, 1991) [in Russian].
6. G. A. Mesyats and S. A. Barengolts, Phys. Usp. 172 (10), 1113 (2002).
7. V. A. Ivanov, A. S. Sakharov, and M. E. Konyzhev Usp. Prikl. Fiz. 1 (6), 697 (2013).
8. V. N. Pushkarev and M. B. Bochkarev, J. Phys. D: Appl. Phys. 27, 1214 (1994).
9. A. V. Batrakov, B. Jüttner, S. A. Popov, D. I. Proskurovskii, and N. Fogel, Tech. Phys. Lett. 75 (2), 84 (2012).
10. S. A. Barengolts and G. A. Mesyats, in Book: Physics of Extreme States of Matter (IPKhF, Chernogolovka, 2002) P. 128 [in Russian].
11. D. L. Shmelev and S. A. Barengolts, IEEE Trans. Plasma Sci. 41, 1954 (2013).
12. V. A. Galburt, A. E. Zelenin and G. G. Sikharulidze, International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes 55 (2), 125 (1984).
13. R. Methling, S. A. Popov, A. V. Batrakov, D. Uhrlandt, and K.-D. Weltmann, IEEE Trans. Plasma Sci. 41 (8/2), 1904 (2013).
14. B. Jüttner and A. Förster, in Proc. XVII Int. Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. (Berkeley, 1996). P. 118.
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ОБЩАЯ ФИЗИКА
Наумов Н. Д. Дифракция радиоимпульса в ионосфере 5
Логинов В. М. Ускорение и диффузия заряженной частицы в осциллирующем электрическом поле со случайно прыгающей фазой 9
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Асюнин В. И., Давыдов С. Г., Долгов А. Н., Корнеев А. В., Пшеничный А. А., Якубов Р. Х. Экспериментальное исследование искрового разряда по диэлектрической поверхности в вакууме 14
Соснин Э. А., Панарин В. А., Скакун В. С., Тарасенко В. Ф., Кузнецов В. С. Апокамп на основе барьерного разряда в смесях ксенона и криптона с молекулярным хлором 21
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Гришина А. Н., Власов П. В., Ерошенков В. В., Лопухин А. А. Влияние параметров мезаструктуры на дефектность матричных фотоприемных устройств на основе антимонида индия 26
Никонов А. В., Скребнева П. С., Яковлева Н. И. Исследование оптических характеристик эпитаксиальных слоев AlGaAs 31
Кондратенко В. С., Иванов В. И. Влияние методов резки кремниевых подложек на качество органических светоизлучающих диодов 36
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Рудневский В. С. Влияние высокой температуры на свойства полупрозрачных слоев золота 41
Абдинов Д. Ш., Алиева Т. Д., Ахундова Н. М., Абдинова Г. Д., Тагиев М. М., Бархалов Б. Ш. Влияние поверхностного нарушенного слоя на термоэлектрические свойства кристаллов Bi2Te2.7Se0.3, Bi0.5Sb1.5Te3 и термоэлементов на их основе 47
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Носов П. А., Батшев В. И. Резонаторы твердотельных лазеров для изменения пространственных параметров пучка 51
Кремис И. И., Толмачев Д. А., Гладков Р. А. Фильтрация остаточной неоднородности и дефектов изображения в тепловизорах с использованием микросканирования 58
Хайдаров З., Хайдарова К. З., Йулдашев Х. Т. Высокочувствительная полупроводниковая ионизационная фотографическая камера для инфракрасного диапазона 65
Роках А. Г., Сердобинцев А. А., Шишкин М. И. Модель экзоионного фототранзистора 70
Янин Д. В., Галка А. Г., Костров А. В., Привер С. Э., Смирнов А. И. Резонансный датчик давления газа на отрезке коаксиальной линии 74
Мухтаров Н., Саримов Л. Р. Цифровой акустический способ определения добротности пьезоэлектрических кристаллов 81
Кондратенко В. С., Сакуненко Ю. И., Высоканов А. А. Металлогибридные термоинтерфейсы с высокой теплопроводностью 85
ИНФОРМАЦИЯ
Дополнительное сообщение от авторов 90
Перечень статей, переведенных и опубликованных в англоязычных журналах в 2016 г. 91
Правила для авторов 95
Подписка на электронную версию журнала 98
C O N T E N T S
GENERAL PHYSICS
N. D. Naumov Diffraction of a radio-wave pulse in the ionosphere 5
V. M. Loginov Acceleration and diffusion of charged particles in the oscillating electric field with a randomly jumping phase 9
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
V. I. Asiunin, S. G. Davydov, A. N. Dolgov, А. V. Korneev, A. A. Pshenichniy, and R. Kh. Yakubov The experimental research of the vacuum spark discharge on a dielectric surface 14
E. A. Sosnin, V. А. Panarin, V. S. Skakun, V. F. Tarasenko, and V. S. Kuznetsov Formation of an apokamp in the dielectric barrier discharge in mixtures of xenon and krypton with molecular chlorine 21
PHOTOELECTRONICS
A. N. Grishina, P. V. Vlasov, V. V. Eroshenkov, and A. A. Lopukhin The influence of mesa parameters on InSb FPA defects 26
A. V. Nikonov, P. S. Skrebneva, and N. I. Iakovleva Optical properties of the AlGaAs epitaxial layers 31
V. S. Kondratenko and V. I. Ivanov Influence of cutting methods for silicon wafers on the quality of organic light-emitting diodes 36
MATERIALS SCIENCE
V. S. Rudnevsky The influence of high temperature on the semitransparent golden layers 41
D. Sh. Abdinov, T. D. Aliyeva, N. M. Akhundova, G. D. Abdinova, M. M. Tagiyev, and B. Sh. Barkhalov Effect of the disturbed surface layer on thermoelectric properties of Bi2Te2.7Se0.3, Bi0.5Sb1.5Te3 crystals and thermoelements on their basis 47
PHYSICAL APPARATUS AND ITS ELEMENTS
P. A. Nosov and V. I. Batshev Solid-state laser resonators for varying the spatial beam parameters 51
I. I. Kremis, D. A. Tolmachev, and R. A. Gladkov Filtration of the residual inhomogeneity and image defects in thermal imager using microscanning 58
Z. Khaydarov, K. Z. Khaydarova, and Kh. T. Yuldashev A highly sensitive semiconductor photographic ionizing camera for infra-red range 65
A. G. Rokakh, A. A. Serdobintsev, and M. I. Shishkin Model of an exoion phototransistor 70
D. V. Yanin, A. G. Galka, A. V. Kostrov, S. E. Priver, and A. I. Smirnov A resonant microwave sensor based on the half-wave coaxial line for gas pressure measurements 74
N. Muhtarov and L. R. Sarimov The digital acoustic method for determining a quality factor of piezoelectric crystals 81
V. S. Kondratenko, Y. I. Sakunenko, and A. A. Vysokanov Metalhybrid thermal interface with high thermal conductivity 85
INFORMATION
The message from authors 90
The list of articles translated and published in English language journals in 2016 91
Rules for authors 95
Subscription to an electronic version of the journal 98
Другие статьи выпуска
Проведено исследование и моделирование спектральных зависимостей коэффициента поглощения и показателя преломления эпитаксиальных слоев AlGaAs различного состава. В рамках модели зонной структуры соединений группы А3В5 установлена зависимость диэлектрической проницаемости от критических энергий прямых и непрямых переходов.
Проведено исследование влияния параметров мезаструктуры на дефектность матричных фотоприемных устройств на основе антимонида индия на область спектра 3÷5 мкм формата 320256 элементов с шагом 30 мкм. Получены зависимости одноточечной дефектности и «стойкости» (стабильности токов p–n-переходов в диапазоне рабочих обратных напряжений смещения) от скорости травления антимонида индия, глубины мезаструктур и расстояния между ними в МФЧЭ (матричных фоточувствительных элементах). Определены оптимальные величины указанных параметров мезаструктур. Определен оптимальный угол наклона стенок мезаструктуры – не более 38 градусов. Количество единичных дефектных фотодиодов составило 0,1–0,6 %.
В смесях Xe-Cl2 и Kr-Cl2 получены плазменные струи (апокампы), образующиеся на изгибе канала импульсно-периодического барьерного разряда. Сделана оценка скорости распространения волны ионизации апокампа, лежащая в диапазоне от единиц до сотен км/с. Показано, что добавка электроотрицательного газа к инертным газам (Xe и Kr) определяет формирование апокампа.
Исследована дисперсия скорости и координаты нерелятивистской заряженной частицы в осциллирующем электрическом поле со случайно прыгающей фазой в рамках точно решаемой модели, когда скачки фазы представляют собой случайный телеграфный сигнал. Показано, что есть область статистических характеристик фазы, где прирост средней кинетической энергии частицы линейно растет со временем (стохастический нагрев), а дисперсия частиц по координате на временах много больше времени спада корреляций, в отличие от классической диффузии, растет не как t, а как t 3 (супербаллистический режим диффузии). В том же пределе показано, что коэффициент корреляции скорости частицы спадает как 1 / t. Выписана система уравнений в частных производных для определения распределения скорости частицы.
Рассматривается задача о распространении в ионосфере радиоимпульса, спектр которого начинается с УКВ-диапазона или имеет более высокую нижнюю границу. На основе метода параболического уравнения разработан метод оценки поля радиоимпульса в параксиальной области дальней зоны с учетом дифракции, дисперсии и поглощения. С помощью метода функции Грина получено аналитическое выражение для поля сверхширокополосного радиоимпульса на оси круглой параболической антенны. Показано, что в отличие от известного решения одномерной задачи, где зависимость поля от времени определяется начальной временной формой импульса, на оси параболической антенны зависимость поля от времени определяется производной начальной временной формы импульса.
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400