Фундаментальная задача, поставленная в настоящей работе, заключалась в исследовании возможности реализации в условиях свободного пространства в воздушной среде атмосферного давления взрывного образования металлической микроплазмы, обнаруженного и изученного ранее при контактах металлической поверхности с бесстолкновительной плотной и относительно горячей плазмой, получаемой в разрядах низкого давления.
Прикладная задача, стимулировавшая постановку экспериментов, заключалась в использовании поверхностных микровзрывов для создания поверхностной «шероховатости», способной существенно уменьшить вторично-эмиссионную способность металла и, таким образом, уменьшить вероятность или полностью исключить возможность возбуждения вторично-эмиссионных электронных микроволновых разрядов, ограничивающих уровень микроволновой мощности, принимаемой или передаваемой космическими спутниками связи.
Основные результаты, полученные в ходе выполнения исследований, состоят в следующем:
- впервые в условиях открытого пространства при атмосферном давлении воздушной среды реализована основанная на применениии импульсного капиллярного микроволнового факела схема эксперимента, позволяющая осуществить возбуждение взрывоэмиссионное образование микроплазмы на поверхности металла;
- проведена обработка поверхности алюминиевой пластины многократным облучением плазменной струёй капиллярного микроволнового разряда и показано, что в результате взрывоэмиссионных микроискрений происходит трансформация исходно гладкой поверхности в поверхность «шероховатую», представляющую из себя множество микронных размеров выступов и впадин («микрократеров»);
- максимальный коэффициент вторичной электронной эмиссии max «шероховатой» («рифлённой») поверхности снтжается от 2 для необработанного образца до 0,4 для обработанного образца, и остаётся стабильно низким в течение длительного пребывания образца в атмосфере.
Последний результат позволяет рассматривать предложенный и исследованный метод воздействия на металлическую поверхность, как способ обработки элементов бортовой спутниковой радио-электронной системы с целью подавления вторичноэмиссионных электронных разрядов («мультипакторов»), приводящих к временному нарушению работы или к невосстанавливаемому разрушению компонентов аппаратуры.
Assigned fundamental problem of this work is investigation possibility under conditions of open space in an atmospheric pressure air realization of explosive generation microplasma observed and examined previously in case of interaction of metallic surface with the collisionless relatively hot and dense plasma produced by low pressure gas discharge.
Applied problem stimulated of performed experimental research was surface microexplosions utilization for surface roughness creation that is capable to reduce secondary electron emission yield of metal and by such a means cut the likelihood (or exclude) excitation of multipactor which limits value of microwave power received or transmitted by communication satellite.
The main results obtained as a part of an exploration programof this research consist in following:
- For the first time the microexplosive sparks on the metallic surface have been excited under the open space atmospheric air conditions in experiments based on the pulse microwave capillary torch application;
- Metallic (Al) surface treatment has been actualized by means of manifold irradiation with the plasma stream of capillary microwave discharge in atmospheric air. It has been shown that as a result of explosive-emissive microsparks excitation initially smooth surface transforms into the “rough” one involving multitude of micron sizes “hills” and “pits” (‘craters”);
- Maximal value of secondary electron emission yield σmax of the “rough” (“corrugated”) surface comes down from ≈ 2 for nontreated sample to ≈ 0.4 and remains almost unchanged during long time stay in air atmosphere.
The last result permits us to consider proposed and investigated method of action on the metallic surface as a way of born satellite radio-electronic system treatment for the purpose to suppress multipactor leading to the temporal dysfunction or to the irreparable damage of hardware components.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- УДК
- 537.525.99. Прочие виды разрядов в газах при пониженном давлении
537.528. Разряд в жидкостях. Пробой в жидкостях - eLIBRARY ID
- 22490185
