Физические исследования плазменных ключевых элементов на высокие модулируемые напряжения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

Р Г 5 ОД

На правах рукописи

АЛЕКСЕЕВ Николай Игоревич

ФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАЗМЕННЫХ КЛЮЧЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ВЫСОКИЕ МОДУЛИРУЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

Специальность 01.04.08 - физика и химия плазмы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Санкт-Петербург 1996

Работа выполнена ч Физико-тэхническоы институте им. Иоффе РАН.

Научны!, руководитйль-канд. физ,- мат. наук A.M. Марциновский.

Официальные оппоненты: доктор физ. - мат. наук, профессор Цпндан Л.Д., кандидат фаз. - кат. наук Экдзр А.Я.

Ведущая организация - С.-Петербургский Государственный университет. л ,

U jf&t

Защита состоится x/i' июня, ъ J и ка заседании

диссертационного Совета К оиз.гз.сз при Физико-техническом-иь^титуте им. А.Ф. Иоффе РАН пи адресу: 194021, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 26.

С диссертацией можно ознакомиться з научной библиотеке ФТМ им. А. Ф. Иоффе РАН.

Автореферат разослан и Мая 1996 Отзыву на автореферат просим направлять но указанному адрес! ученому секретари диссертационного Совета в двух экземплярах, заверенных печатью.

Ученый секретарь диссертационного Совета

кандидат физ. - мат. паук Б.Г, Жуков.

06ЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ДИССЕРТАЦИИ. Термозмиссионный способ преобразования тепловой энергии в электрическую актуален для космических приложений, где необходимы мощные автономные энергоустановки минимального веса и габаритов (например, ■ для обеспечения маневрирования космических аг-аратов, для энергоснабжения космических лабораторий и т.д.). В качестве источника тепла в них используется ядэршй реактор, с которым термозмиссионный преобразователь согласуется исключительно хорошо, образуя единую систему - терыоэшссионшй реактор-преобразователь (ТРП).

О реальности дальних космических перелетов с энергообеспечением на основе ТРИ свидетельствует- фант приобретения агенством nasa термоэмиссионного комплекса ТОПАБ-2.

Так как ТРП - низковольтный сильноточный источник энергии постоянного тока с рабочими напряжениями в десятки вольт с и, при разработке ядораой термоэмиссиончый сганцки необходимо решать проблемы как преобразования энергии постоянного тока в переменный, так я передаст энэргш к узлам и системам потребления на расстояние в несколько метров (десятков метров) от ТРП. Обе проблемы оптимально решаются при сочетании ТРП с инверторной системой, если она размещается рядом с реактором, где рабочие температуры достигают 1000°К при высоком уровне радиации. Эффективными в таких условиях являются полностью управляемые ключевые элементы (ПКЭ или просто ключи) на основе низковольтной дуги в цезии. Управление достигается введением в разрядный промежуток сетки, на которую подаются положительные (поджигающие разряд) и отрицательные гасящие) импульсы напряжения (рисЛ).

Разрабатываемые до недавнего времени ТРП обеспечивали выходные напряжения до (10-30)В, и основное внимание уделялось исследованию ПКЭ с так называемой тонкой, или мелкоструктурной сеткой (размер ячейки 100-200 мкм, толщина перемычек - 10-30 мкм) - с2,2з, обеспечивающей минимальное прямое падение на приборе в проводящем состоянии (около I.5B) и необходимый уровень к.п.д.

Процесс гашения носит при этом "динамический" характер -гашение происходит за малое (1-3 мкс) время за счет резкого

нарастэния отбора тонов из межкиткового пространства сетки, которое плазма не успевает компенсировать иэ-sa того, что время стугончатсЗ ионизации б цезии достаточно велико и концентрация при возмущении плазмы и росте электронной температуры гв растет сравнительно медленно. Как показали исследования, такой механизм гашения особенно эффективен при малом давлении цезия (до ~ 1.5- ю~2 Тор Однако в этих, ш услсвиах трудно обеспечить высокую плотность эмиссии катода - более г-з а/см2. При повышении давлешя эффективность гашения резко снижается и появляется эффект аномально быстрого восстановления тока - так называемое ■аномальное негашешо" н;.

.Сложность решения проблемы эффективного катодного материала для цезиевых ПКЭ с мелкоструктурной сеткой обусловила появление иных вариантов ключей - на смеси паров cs и ва is] . и цэзиевых с иными типами сетки .• об -емной (толшина сетки порядка 1мм ,фячейки 0.2мм-рис. 2) и диафрагмированной (площадь отверстия, где закрепляется сетка, значительно меньше площади катода). В первом случае адсорбция бария обеспечивает эмиссию в десятки А/си2, во втором в 1ШЭ реализуется механизм прерывания тока, базирующийся на явлении самопроизвольного обрыва тока в разряде, что позволило в несколько раз увеличить рабочие давления сз и токи. Однако оба эти варианта обладают серьезными недостатками: Cs-ва ПКЭ требует высоких "емператур катода* ^ isoo°R (что не позволяет использовать для его нагрева отработанное тепло ТРП с температурой ~юоо-12оо°К), а ПКЗ с об -емной и диафрагмированной сетками имеют заметно большее прямое падение напряжения v0 - (2-4)В.

Успехи в разработав ТРП, результатом которых стало увеличение уровня выходного напряжения реактора до ~юоЪл поставили проблему создания ПКЭ на высокие модулируемые напряжения. Соответственно возникла задача изучения работы обычных ПКЭ с ' мелкоструктурной сеткой при высоку модулируемых напряжениях ej- юов , а также исследования цезиевых. ПКЭ с обрывным механизмом гашения. При больших Еа повышение прямого падения не так существенно и на первый план выступают преимущества этих вариантов ключей.

ЦЕЛЬ ДИССЕРТАЦИИ заключалась в: а) исследовании возможности к особенностей работы ПКЗ пр;: высоких

(1оо-зооВ) модулируемых напряжениях;

б) детальном исследовании характеристик управления, особенностей и механизма работа ПКЗ с осгемной сеткой;

в) разработке расчетной модели ЯКЭ с диафрагмированной сеткой;

г) изучении работы ПКЗ в реальной двухтактной схеме инвертирования.

.НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается з том. что

1) работа ПКЗ в области напряжений свше ~юсВ ранее не исследовалась, возможность сзтэчного управления и его характеристики для этих условий получены впервые;

2) для ЛНЭ с об'емной сеткой имелись .лишь результаты предварительных, очень фрагментарных исследований и отсутствовали данные' по зависимости характеристик • управления от внешних параметров прибора, не говоря уже с параметрах разрядной плазмы;

3) возможность значительного (>>те) аксиального перепада потенциала за счет разлета исков на стенки отверстия в электроде, контактирующем с плазмой, и, как результат,- затекание плазмы в узкое отверстие на глубину,заметно'большую его диаметра, так же как и воэмонность обеспечения токопрохоздения в узком и длинном канале ячейки об-емной сетки без генерации там ионов - только за счет потоков ионов из катодной и анодной областей разряда при немонотонном ходе потенциала в ячейке сетки - ранее не рассматривались в известной автору литературе;

4) модель проводящего состояния плазмы в канале сетки (недоступного экспериментальной диагностике), об тенящая главную особенность кинетики тока в процессе гашения - практически постоянное значение тока до момента обрыва, предложена впервые.

5) впервые предложена расчетная модель "конусного" кнудсеновского разряда с неограниченной площадью анода (для описания анодной области диафрагмированного разряда);

6) попарно лабораторные макеты ПКЭ в двухтактной схеме ранее не испытнвались, необходимость сдвига меяду импульсами гашения и годасига, одновременно подаваемыми на ключи, ранее не отмечалась.

-ЩШИНШШШШШТЬ работы состоит в том, что - показана возможность и эффективность использования ПКЭ при высоких модулируемых напряжениях - до зо&\

-6- результаты исследования характеристик уаравления ПКЭ- с об1 емной сеткой подтвердили перспективность их использования для модуляции высоких ушрякений;

- выяснение механизма регулирования тока об'емпой сеткой позволяет прогнозировать возможности таких ШЭ и шкет быть з определенной степени яоренесено на другие крутоструитуртв сетки;

- схема расчета, разработанная ,для анодной области разряда с диафрагмированной сеткой, мохот быть без существенных изменений использована применительве. к иным разря-ам с сильно различающимися площадями электродов и свободной радиальной границей;

- результаты исследования • работа ПКЗ в двухтактной схеме инвертирования необходимы' для проектирования полномасдтабных ключей и инверторов.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ

1. Результаты экспериментального исследования работы ПКЭ с. мелкоструктурной сеткой при высоких модулируемых напряжениях.

2. Результат исследования в ПКЭ с об'емкой соткой (теоретические и экспериментальные).

3. Алгоритм и результаты расчета анодной области разряда с диафрагмированной сеткой как плазменного диода со свободной радиальной границей. .

4. Результаты экспериментального исследования ПКЭ с различными механизмами управления током (динамическим и обрывным) в реальной схеме статического инвертирования. Требования к взаимному расположению управляющих импульсов для приборов обоих типов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ_. Основные результаты

диссертационной раооты догладывались на i и и отраслевых юбилейных конференциях и Ядерная энергетика в космосе (Обнинск. 1990), (Сухуми, 1'991), 8-ой Всесоюзной конференции по физике низкотемпературной плазмк (Минск, 1901). 27-ой и 29-ой Международных конференциях по термсгмиссионному преобразованию

{San-Diogo, l'SA 1992), (.»or-.t exi-c-y, USA, 1994), пэ изучных

семинарах лаборатории низкотемпературной плазма Фта, на семинаре по теории плазмы в Техническом Университете. По теме диссертации опубликовано 0 печатных работ (еще 4 работы находятся в печати).

СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и 2-х приложений, изложена на /90 страницах текста, включая 58 рисунка, а также библиографический список литературы из57 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во__Введении показана актуальность данной работы,

сформулированы ег основные задачи, дан краткий обзор литературы и описана структура диссертации.

Глава 1 - методическая. Особое внимание в ней обращается на конструкцию макетов гг чборов. Основные трудности были осязаны, с одаой стороны, с необходимостью размещения надежно изолированных зондов в узком межэлектродном зазоре, с другой стороны - с обеспечением защиты от паразитных разрядов на незащищенные области анода. Зонд в катодную область вводился сбоку, в анодную - через отверстие в поверхности анода.

Система измерений (рис.1) базировалась на использовании импульсной подачи рабочего анодного напряжения (с частотой 100Гц) и применении для регистрации измеряемых сигналов (ВАХ разряда,, эпюр токов и напряжений, зондовых. ВАХ и т.д., приборов со стробируемым интегрированием с временным разрешением -50нс.

Глава а посвящена исследованию работы ПКЭ при высоких коммутируемых напряжений . ел(до 300В). Это потребовало разработки специальной конструкции экспериментального прибора с полностью изолированным от катода анодно-сеточным узлом, что исключало паразитные разряды с катода на анод в обход сетки.

Измерения электропрочности показали, что закономерности возникновения термоашссиошшх пробоев при увеличении Еа до 200-300В не меняются. Не возникает также тлеющих разрядов или разряда с пятном.

Оказалось также, что и эффективность сеточного управления, исследованная в широком диапазоне параметров, существенно не меняется. Этот результат важен не только с технической, но и с

физичёской точки зрения и является • экспериментальным подтверждением того, что эффективность передачи энергии от пучка (формирующегося в плоскости сетки при частичном запирании тока) к плазме уменьшается с ростом энергии пучка.

Глава т посвящена исследованию разряда в ПКЭ с об'емной сеткой (рис.2). Как показали исследования, результаты которых описаны в -§бл/.1, т.2, такой разряд обладает рядом существенных особенностей:

I) эффективность сеточного управления, в отличив от мелкоструктурной сетки, почти не зависит от тока и от положения точки на ВАХ.

2) При подаче отрицательного импульса анодный ток практически не меняется вплоть до момента обрыва, который развивается очень быстро (в течение ~1мкс)- рис.3. Увеличение амплитуда импульса приводит к сокращению "полют тока, но мало влияет не предшествующую срыву динамику.

Отсутствие хотя бы частичного запирания тока выглядит совершенно необычно при сопоставлении с кинетикой тока в ПКЭ с мелкоструктурной сеткой, где первоначальное уменьшение тока соответствует расширению приэлектродных слоев сетки.

С целью выяснения физики процессов в ПКЭ с об*емной сеткой были проведены зондо^ые измерения параметров плчзмы в катодной и аноднсР -ооластях. Еыло'силскено, что

а) плазма как в катодной, так к анодной области находится в сильно ионизованном состоянии, и ее концентрация вдоль ВАХ нарастает далее не более, чем в 2-3 раза.

0) между областями имеется ускоряющий электроны из катодной области в анодную перепад потенциала *>12=(2-4)В, много больший электронной температуры Те (рис.4).

Так как хаотический ток электронов катодной области на порядок (и более) прево'":одат ток, протекающий сквозь сетку, этот ток регулируется некоторым задерживающим барьером ют в области сетки, оцениваемым на уровне (0.5-1)В (рис.4).

Эксперимент кч дает возможности измерения параметров плазмы внутри сетки. Поэтому было проведено теоретическое рассмотрена возможного хода потенциала в канале, чему посвящены §///.3, //.4.

Презде всего, как следует из оценок, процессы ионизации в канале сетки не играют существенной роли в поддержании там проводящего состояния - поперечные размеры канала слишком малы, и возбужденные атомы ся в годе ступенчатой ионизации быстро уходят на стенки. Удалось показать, далее, что невозможно существование структуры с локализованным где бы то ни было скачком потенциала, и единственным вариантом хода потенциала, подтвервденным затем и непосредственным расчетом, является профиль, указанный на рис.4 (границы сетки показаны вертикальным пунктиром).

Показанная структура является обобщением задачи о затекании' плазмы в отверстие в толще электрода с калибром 2р, много меньшим длины свободной, пробега ионов 11а. Решение такой задачи позволяет сделать вывод, что малость размеров отверстия приводит, с одной стороны, к весьма быстрому разлету ионов на стенки и спаданию их концентрами в глубь канала; с другой стороны, этот разлет обусловливает возникновение на входе канала и внутри него электрического поля, "втягивающего" ионы в канал существенно больше, чем на .калибр отверстия. ■ При концентрации плазмы п» 4-1033см~3 и Тв=0.7эВ можно обеспечить затекание на расстояние порядка реальной длины канала в об-емной сетке, если потенциал сетки относительно плазмы не слишком велик (менее ЮВ).

Рассмотрению модели квазинейтральной плазмы в канале, заполняемом ионами с двух сторон и одновременно пропускающим ток, посвящен §///.4.

Получаемый в ходе решения профиль потенциала резко несимметричен. Максимум потенциала *>т смещен к катодной области, «>т«*>12- рис.5. Он обеспечивает перенос тока и одновременно доставку ионов из катодной области достаточно далеко в канал. Расчет в широком диапазоне параметров показывает, что р12 составляет величину менее (3-4)В, что несравнимо меньше напряжения Еа. Поэтому, если квазинейтральное решение успевает сформироваться, изменение тока в силу баланса напряжений внешней цепи (рис.1). чрезвычайно мало. Это время определяемся характерным временем движения ионной компоненты внутри канала и составляет (0.5-1)мкс.

Как показано в §///.5, посвященном анализу эксгтримонтялышч

результатов, полученное решенже указывает качественно на механизм поддержания тока и на меньших временах.

Парс "-рэф и 1.6 посвящен анализу возможных механизмов обрыва токе. Показано, что такими механизмами вряд ли могут быть Пирсовская и Буномановская неустойчивости.

Более вероятной причиной обрыва представляется следующее: как показывает ьксперимеят, несмотря на малость изменения тока, концентрация и температура электронов в катодной области уменьшаются, в-анодной области растут. Из результатов расчета следует, что максимум »>т при этом уменьшаете, и смещается в сторону катодной области, р1г несколько возрастает.

Но подобный механизм может реализоваться лишь до тех иор, пока есть резерв роста концентрации плазмы в анодной области п2. Когда п2 начинает уменьшаться (вследствие достижения предельной степени ионизации при росте Т^), устойчивое состояние оказывается невозможным. Эксперимент действительно показывает, что обрыв наступает спустя очень небольшое время после начала уменьаения п2 В главе IV предлагается расчет анодной области разряда в ПКЭ с диафрагмированной соткой.

Область сетка-ансд рассматривалась как плазменный диод с неограниченной площадью анода при заданном токе эмиссии через сечение пг^ диефрагш (рис.6), находящейся под потенциалом сетки. Такой подход естественен, так как уже при плотности тока в диафрагме J<¡"'Jт/4 реализуется именно ускоряющий скачок потенциала *>1а сбз, а га в несколько раз меньше радиуса анода.

Область между границей разряда ¿=а(г) и диафрагмой рассматривалась как приэлектродный слой, толщина которого а определялась из закона "3/2" по ионному току из плазмы. Радиус ксиа-ь' очерчивакпий активную поверхность анода, соответствовал точке, где выполняются приведенные ниже граничные условия.

Считалось, то параметры плазмы зависят от аксиальной координаты г, т.е акцент делался на радиальное движения частиц.

Рассматривался кнудсеновский (в отношении движение частиц поперек зазора) режим работы, при котором длины свободного пробега частиц имеют порядок толщины зазора а : Что

касается радиального движения частиц, то его масштабы превышают

1е , поэтому при его описании использовались уравнения переноса. Неизвестными считались прианодный барьер у(г), параметры плазмы а(г), Тв(г), радиус скачок р1г на

"эмиттере", и ток гв при заданных токе "эмиссии" х1:1, напряжении V , и потенциале рч поверхности диафрагмы.

Системе уравнений включала- уравнения баланса числа электронов, ионов, а также баланса энергии, проинтегрированные по г в пределах плазмы от координаты присеточного слоя а до анода а ; радиальные уравнения движения компонент г 7:

?ег=^е[п^~7п'Те~п',7Т<>(1',',<1)] ДЛЯ электронов;

11=-м1 [(^Т^Тз)-^ +(д1-да)'^-7Те+г,- (1-д1 для ионов;

а также баланс давлений в.. зазоре. Граничные условия в. точке к<11воЬ задавались, исходя из требования рассеяния в пределах плазмы потока электронов и энергии 0вг-0; -1Ег=0). а также условия смыкания приэлектродных слоев: п=птах:.

Типичные кривые радиального хода температуры, концентрации плазмы и прианодаого барьера дат на рис.7.

Расчет доводятся до напряжения, соответствующего Тея;1эВ, когда ха,11 приближаются к размеру источника - при большей Тв плазму необходимо описыветь кинетически.

Глава у посвящена исследованию и анализу работы ПКЭ в схеме статического инвертора, в первую очередь влиянию на тфоцесс гашения (и поджата) в ПКЭ быстрого переходного процесса в парном приборе, связанного с его подкигом (гашением).

В случав симметричной схемы с двумя прибо^чми с мелкоструктурной сеткой изменение состояния системы определяется взаимодействием типа быстрое гашение - быстрый поджиг. при этом решающим оказывается взаимное расположение фронтов гасящего и поджигающего импульса. Устойчивость работы достигается при небольшой паузе в (0.1-0.2)мкс, когда оба прибора заперта.

Если оба ПКЭ работают на принципах обрывного гашения, его затяяутость в отсутствие сдзига сетоига импульсов определяет практически неизбежное перекрытие во времени проводящих состояний прибороь ("сквозной" ток). В этом случае к.п.д. оказывается немного ниже, однако,схема работает даже более устойчиво, т.к.

Рис:1. Схема испытаний плазменного ключевого элемента.

//п=07ммО I •

Рис. 2. Структура объемной сетки.

Рис. 4. Ход потенциала в разряде с объемной сеткой и вдоль оси канала. Пунктир - границы сетки.

Рис. 5. Потенциал п канале сетки и его изменение т;-(2.7;3.9)- 10".;И-,,Тс|,2=(0.45;0.71)ЭВ. -(р«(В): 1 -4; 2- 14.

Г г. Аг)

/г.ТТЛ 7Ш у , /X

Рис.6. Разряд в анодной области ключа с диафрагмированной сеткой..

Рис.7. Радиальный ход концентрации, прианодаого барьера и электронной температур в разряде.

см-3; *> =-6В; / =0.42А; у -2.1В.

а уу 9

динамика обрывного гашения слабо зависит от дополнительного напряжения, прикладывающегося через индуктивность уже в процессе гашения при подайте парного прибора. Поэтому требования к взаимному расположению поджигающего и гасящего импульсов оказываются менее нзсткимк.

вывода.

1. На специально разработанных макетах исследована работа плазменных ключевых элементов в области повышенных рабочих напряжений (100 - 300)В, не исследовавшейся ранее. Установлено, что ПКЭ полностью сохраняют работоспособность, причем электропрочность и эффективность управления почти не меняются с' увеличением напряжения.

2. Исслэдованя лсооекгости работы лабораторных макетов' ПКЭ в реальной двухтактной схеме инвертирования постоянного напряжения. Показано, что для эффективной работы ПКЭ с мелкоструктурной сеткой и "быстрым" гашением необходима пауза г (0.2-0.3)мкс между фронтом гасящего импульса на открытый прибор и фронтом подкигащего шшульса на парный прибор. При работе ПКЭ с обрывным гашением пауза или перекрытие импульсов гашения и подвига несущественны - гашение и подвиг слабочувствительнн к

. переходным процессам в парном приборе.

3. Выполнены подробные исследования рабочих характеристик и кинетики гашений для ПКЗ с об'емной сеткой, особенно .перспективны^ для работы при высоких модулируемых напряжениях, и • практически не исследовавшихся ранее. Обнаружено, что эфЕективность'гашения разряда об'емной сеткой почти не закосит от тока и модулируемого напряжения, и что з таких ПКЭ не имеют места режимы с так называемым "аномальным погашением1", ограничивающие ■ верхний предел рабочих давлений в ключах с мелкоструктурной сеткой. При этом кинетика т-окэ при подаче отрицательного сеточного импульса оказывается совершенно другой - начальное запирание, тока может отсутствовать.

4. С помощью зондовой диагностики в широком диапар-'не параметров исследована плазма в ЛКЭ с об'емной сеткой как в проводящем состоянии, так и при подаче отрицательного сеточного

импульса. Установлены основные особенности разряда с об' ешой сеткой, в частности, что шшзма сильноионизована, концентрация и температура электронов в анодной области больше, чем в катодной, ■ а перепад потенциала между областями *>12 всегда положителен и значительно превышает электронную температуру Те.

5. Проведено теоретическое рассмотрение возможных механизмов переноса тока через ячейку об'ешой сетки, внутренний об*ем которой не поддается прямой диагностике. Показано, что поддержание в ячейке проводящего состояния и токопрохоздение обеспечиваются не генерацией ионов, а затеканием плазмы из катодной и анодной областей. При обосновании этого утверадения поставлена задача о затекании плазмы в узкое (2р<<11а) отверстие в толще электрода и получено приближенное ее решение, показывающее, что за счет разлета ионов на стенки отверстия перепад потенциала вдоль оси может существенно превышать Тв даже на масштабе длины свободного пробега иона, а глубина затекания -превышать диаметр канала. Задача обобщена на случай затекания плазмы с двух сторон и одновременно переноса тока. Установлено, что перепад потенциала на сетке *>1а распределен по ее длине и имеет максимум, регулирующий плотность тока в проводящем канале.

6. Показано, что предложенная расчетная модель квазинейтральной плазмы в сеточной ячейке объясняет основные, особенности функционирования ПКЭ с оСемной сеткой, и в частности, главную особенность гашения -малое начальное запирание анодного тока при подаче на сетку отрицательного импульса. Она обусловлена тем, что для поддержания тока неизменным при сужении проводящего канала достаточно небольшого . (~1В) увеличения *>12, обеспечиваемого за счет внешней цепи при самом небольшом уменьшении тока.

7. Построена расчетная модель анодной области разряда в ПКЭ с диафрагмированной сеткой, позволявдая определить радиальный ход кривых температуры, концентрации и потенциала, а также радиальный

, размер разряда при заданном токе, давлении газа и напряжении между сеткой и анодом. По существу она является моделью кнулсоновского разряда с сильно различающимися площадями рлпктродоп и свободной радиальной границей.

Основные материалы ' диссертации- опубликованы в следующих работах.

1) N. Alerxeev , V. Kaplan . A. Martcl novsky. fho grid emission influence on plasma switch operation. ДОКДВД ОТрЭСЛвВОЙ

юбилейной конференции "Ядерная энергетика в космосе". 15-19 Май 1990 г. Обнинск. 0. 50.

2) N. Alexeev , V. Kaplan . A. Martcinovsley. The volume grid plasma switch investigations. ТвЗИСЫ ДОКЛЭДЭ 2-ОЙ ОТраСЛбВОЙ

юбилейной конференции "верная энергетика в космосе". 28.10-02.11. 1981. Г.Сухуми, с.84.

3) Н.И.Алексеев, В.Б.Канлая, А.М.Марциновский.■ Исследование обрывного гашения в цезиевом разряде с управляющей об'емно^ сеткой. Тезисы доклада 8-ой Всесоюзной конференции по физике низкотемпературной плазмы. Минск. 16.9-Я1.9. 1'996. n.I. С.50.

4) Н.И.Алексеев, Б.В.Капдан, А.М.Марциновский. Исследование физических процессов в плазменном ключевом ' элементе с крупноструктурной сеткой. Часть 1. Стационарное проводящее состояние. ЖГФ.1992, Т.62, Выгг.9, С. 70-86.

5) Н.И.Алексвэв, В.Б.Каплан, А.М.Марциновский. Исследование физических процессов в плазменном ключевом элементе с крупноструктурной сеткой. Часть 2. Кинетика гашения. ЖГФ. 1996, ьз.

6) N. Alexeev . V. Kaplan , A. Martclnovsky. Investigation of "thick-grid" plasma switches for exit ' voltage thermalonie conversion system . Report for the 27-th International Energy-Conversion Conference. San-Diego, CA. August 1992. pp. 80-88.

7) Н.И.Алексеев, В.Б.Кашшя, А.М.Марциновский, <5. H. Расулов. Исследование плазменных ключевых элементов 'с диафрагмированной сеткой. I. Эффективность сеточного управления. ЖГФ. 1996.

8) Н.И.Алексеев, В.В.Каллак, А.М.Марциновский, Ф.Н. Расулов. Исследование плазменных ключевых элементов с диафрагмированной сеткой, гг. Измерение параметров плазмы. ЖГФ. 1996.

9) Н.И.Алексеев, В.Б.Каплан, А.М.Марциновский, Ф. Е Расулов. Исследование плазменных ключевых элементов с диафрагмированной сеткой, т. Расчет стационарного проводящего состояния.

1996.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.

i D. Термовмиссионные преобразователи и низкотемпературная плазма. Под ред. Б.Я. Мойжеса, Г.5. Пикуса. М. Атомиздат, 1973. t2). Каплан В.Б., Макаров А.Н.. Марциновский A.U и др. Низковольтный высокотемпературный ключевой элемент нового типа для преобразования постоянного Фока в переменный. ЖТФ, I977.T.47. Вып.2. с.274-280.

tЗэ. Вакшт Ф.Г, Богданов А.А., Каплан В.Б. и др. Нагрев плазмы электронным пучком и особенности механизма ионизации плазмы в кнудсеновской дуге, ffil, 1981, т.З, с.547-549,

t4i Бакшт Ф.Г. Каплан В.Б., Костин А-А.. Макаров ¿.К. и др. Исследование стационарного проводящего состояния сеточного' ключевого элемента. ЖТФ. юте, т.*а. с. .2273-2204.

г 5з. В.З. Кайбьшев , Г.А. Кузин , Ы.В. Мельников. О возможности использования терлоэмиссионного преобразователя для управления током в электрических цепях. ЖТФ ,1972,42,1265-1268. с 61. Расулов. Ф.Н. Физические процессы в сеточном ключевом элементе и пути повышения модулируемых токов. Канд. дисс. Ленинград. 1982.

(71. D.R Yilklns. Е.Р. Gyftopoulos. Transport Phenomena in Low-Energy Plasmfts. j. Appi. Phys. . 37: 3S33 (1SOO).

Отпечатано в типографии ПИЯФ

Зак. 252, тир. ЮО.уч.-изд. л. 0,7; 24/IV-I996 г. Бесплатно