Формирование пучков заряженных частиц и их применение в радиационных технологиях тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.20 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАЗМЕННОГО ЭМИТТЕРА ИОНОВ.

1.1. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИОННОГО ЭМИТТЕРА

1.2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ФОРМИРОВАНИЯ ПЛАЗМЫ ЭМИТТЕРА ИОНОВ НА ОСНОВЕ РАЗРЯДА В ПАРАХ МЕТАЛЛА.

1.2.1. Описание экспериментальной установки и методов диагностики.

1.2.2. Результаты экспериментальных исследований и их обсуждение.

1.3. ОСОБЕННОСТИ ВВОДА ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА В ПЛАЗМЕННЫЙ ЭМИТТЕР ИОНОВ.

1.3.1. Взаимодействие заряженных частиц с аксиально-симметричным стационарным магнитным полем.

1.3.2. Исследование движения заряженных частиц в магнитных ловушках гиперболической геометрии.

1.3.3. Движение пучка релятивистских частиц в ловушке с гиперболической конфигурацией магнитного поля.

1.3.4. Исследование траекторий заряженных частиц в магнитной системе.

1.3.5. Результаты численного моделирования траекторий частиц.

1.3.6. Анализ результатов исследования траектории движения электронов в магнитных системах с гиперболической геометрией.

1.3.7. Эксперментальное исследование динамики пучка заряженных частиц в магнитной ловушке с гиперболической конфигурацией.

1.4. ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТОАКТИВНОГО ПЛАЗМЕННОГО ЭМИТТЕРА ИОНОВ.

2.1. ОСНОВНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.2. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИОННОГО ЭМИТТЕРА С ГОРЯЧИМИ ЭЛЕКТРОНАМИ И ДИАГНОСТИКА.

2.3. ДИФФУЗИОННАЯ МОДЕЛЬ НАГРЕВА ЭЛЕКТРОНОВ В ИОННОМ ЭМИТТЕРЕ.

2.3.1. Скорость расширения и диффузии плазмы ионного эмиттера.

2.3.2. Параметры и характеристики ионного эмиттера.

2.4. ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ФОРМИРОВАНИЯ И УСКОРЕНИЯ МНОГОАМПЕРНЫХ ИОННЫХ ПУЧКОВ.

3.1. КЛАССИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ ИЗ ПЛАЗМЕННОГО ЭМИТТЕРА.

3.2. УСКОРЕНИЕ ИОННОГО ПОТОКА В МАГНИТНОМ ПОЛЕ ПРИ ЗАМАГНИЧЕННОСТИ ЭЛЕКТРОННОЙ КОМПОНЕНТЫ.

3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ИНТЕНСИВНЫХ ИОННЫХ ПУЧКОВ.

3.4. ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ СРЭП.

4.1. НЕКОТОРЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СРЭП.

4.2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ СРЭП.

4.2.1. Общие положения.

4.2.2. Накопитель энергии.

4.2.3. Устройство увеличения мощности СРЭП (коаксиальная водяная линия).

4.2.4. Коммутатор энергии.

4.2.5. Преобразователь энергии электрического поля (вакуумный диод).

4.2.6. Основные системы и блоки генератора СРЭП.

4.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СРЭП.

4.3.1. Вольт-амперная характеристика вакуумного диода СРЭП, работающего на основе взрывной эмиссии.

4.3.2. Получение вольт-амперной характеристики вакуумного диода.

4.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ИНТЕНСИВНЫХ ПУЧКОВ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ.

4.5. ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4.

ГЛАВА 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПУЧКА С ВЕЩЕСТВОМ НА ВЫХОДЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УСКОРИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОНОВ.

5.1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОНОВ И ГАММА-КВАНТОВ С ВЕЩЕСТВОМ

5.1.1. Физические процессы при прохождении пучков ускоренных электронов через материалы.

5.1.2. Сечения основных процессов.

5.1.3. Методы расчета характеристик ЭФЛ в материалах.

5.1.4. Выбор метода расчета на ЭВМ пространственного распределения поглощенной дозы при облучении технологических объектов электронами с энергией до 10 МэВ.

5.1.5. Банк данных по сечениям элементарных процессов взаимодействия ускоренных электронов и у-квантов с органическими материалами.

5.1.6. Алгоритм статистического моделирования распределений поглощенной дозы в технологических объектах.

5.1.7. Разработка методов математического моделирования технологических процессов с использованием ускорителей электронов.

5.1.8. Разработка методов и программ моделирования радиационных процессов в материатах и изделиях при электронном облучении.

5.2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЯ В МАТЕРИАЛАХ МИШЕНИ.

5.3. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ПРИ ОБЛУЧЕНИИ МИШЕНИ ЭЛЕКТРОНАМИ.

5.4. ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 5.

ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПУЧКОВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСКОРИТЕЛЯХ ЭЛЕКТРОНОВ.

6.1. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ ЭЛЕМЕНТОВ СИЛЬНОТОЧНОГО ЛУЭ ОТ ПОРАЖЕНИЯ ПУЧКОМ.

6.2. МЕТОД ФОРМИРОВАНИЯ ДВУМЕРНОЙ РАЗВЁРТКИ ПУЧКА НА ВЫХОДЕ ЛУЭ.

6.3. МЕТОД ФОКУСИРОВКИ ВЫВЕДЕННОГО В АТМОСФЕРУ ПУЧКА ИЗ СИЛЬНОТОЧНОГО ЛУЭ.

6.4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННОЙ СТОЙКОСТИ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ НА ОСНОВЕ СПЛАВА ШГеВ В УСЛОВИЯХ НЕПРЕРЫВНОГО у-ИЗЛУЧЕНИЯ.

6.5. ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПРОЦЕССОВ В ТЕРМОКАТОДАХ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ПУШЕК ЛУЭ.

6.5.1. Характеристики потока обратных электронов.

6.5.2. Расчет теплового режима катода.

6.6. ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 6.

ГЛАВА 7. МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ПУЧКОВЫХ И РАДИАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ВЫХОДЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УСКОРИТЕЛЯ.

7.1. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ МИШЕННОГО КОМПЛЕКСА НА ВЫХОДЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УСКОРИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОНОВ.

7.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАЗВЁРТКИ ПУЧКА.

7.3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГЛОЩЁННОЙ ДОЗЫ.

7.4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СТЕРИЛИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ МАССОПОТОКОВ МЕДИЦИНСКИХ ИЗДЕЛИЙ.

7.4.1. Оптимизация радиационных полей в рабочих объемах; выбор геометрии облучения, подбор отражателей, а также параметров пучков.

7.4.2. Сравнение экспериментальных данных с результатами моделирования.

7.4.3. Использование вторичных пучков в технологических ЛУЭ.

7.5. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ОБЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ СКАНИРУЮЩИМ ПУЧКОМ ЭЛЕКТРОНОВ.

7.5.1. Распределение температуры в изделии.

7.5.2. Термоупругве напряжения в кристалле.

7.6. ВОЗБУЖДЕНИЕ ЗВУКОВЫХ ВОЛН В МАТЕРИАЛАХ, ОБЛУЧАЕМЫХ ЭЛЕКТРОННЫМ ПУЧКОМ.

7.6.1. Возбуждение звуковых волн плоско-параллельным пучком электронов.

7.6.2. Модель нагрева материала электронным пучком.

7.6.3. Возбуждение звуковых волн в расплавах.

7.7. ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 7.

Актуальность темы. К числу актуальных проблем современной физики относится задача взаимодействия потоков ускоренных заряженных частиц с нелинейной средой (газовой смесью, плазмой, твёрдым телом, магнитными и электрическими полями, электромагнитными волнами и т. п.), а также использование эффектов взаимодействия пучков частиц с указанными средами в радиационных и ядерных технологиях. Большой научный интерес к исследованиям подобного рода объясняется тем, что процессы, протекающие при взаимодействии потоков заряженных частиц в указанных активных средах определяют работу практически всех приборов и устройств электронной техники, начиная от вакуумных и твёрдотельных усилителей и генераторов широкого диапазона электромагнитного излучения до квантовых плазменных устройств и нелинейной оптики. Взаимодействие пучков заряженных частиц с указанными средами - одна из проблем, которая в течение многих лет привлекает внимание исследователей, работающих в области физики плазмы, ускорительной техники и трудоёмких радиационных технологий. Так, например, при инжекции пучка электронов в плазму, в результате коллективных эффектов, возбуждаются интенсивные электромагнитные колебания в широком диапазоне частот. Это позволяет использовать электронные пучки как для исследования динамических свойств плазмы, так и для ряда прикладных задач (коллективное ускорение тяжёлых частиц с высоким темпом ускорения, усиление и генерирование колебаний в СВЧ диапазоне, создание новых типов лазеров и т.п.). В связи с разработкой и созданием ускорителей сильноточных релятивистских пучков электронов интерес к взаимодействию этих пучков с различными средами значительно повысился.

Линейные ускорители электронов (ЛУЭ) с энергией до 10 МэВ сейчас широко используется как в традиционных радиационных технологиях: стерилизация медицинских изделий, дефектоскопия, производство новых материалов,- так и в новых: системы таможенного контроля, поверхностная закалка изделий. Сильноточные ускорители электронов с энергией 2030 МэВ начинают использовать как для получения различных радионуклидов так и для ядерного легирования различных полупроводниковых материалов и «теплых» сверхпроводников. Оптимизация радиационных и ядерных технологий для ЛУЭ имеет первостепенное значение. При этом необходимо разрабатывать методы и устройства для формирования пучков электронов и у-квантов с нужным пространственным и временным распределением на мишенях или изделиях.

Рассматривая и обобщая задачи, связанные с разработкой, проектированием и созданием перспективных устройств, использующих взаимодействие пучков заряженных частиц в широком диапазоне интенсивностей и энергий, можно выделить ряд актуальных направлений исследований, которые кроме того, что отражают общую ситуацию в данной области науки, формулируют также и проблемы, которые ограничивают дальнейшее совершенствование устройств из-за ряда процессов, протекающих в них. Одной из таких проблем является проблема повышения эффективности преобразования кинетической энергии, запасённой в пучке заряженных частиц в полезную энергию взаимодействия.

При этом понятие "эффективность" следует понимать в широком смысле, охватывающем весь комплекс входных параметров устройств, а не только отдельно взятые характеристики (например, КПД, коэффициент усиления и т.п.). В связи с этим решение сформулированной проблемы можно разбить на ряд актуальных задач (или путей), связанных с:

- повышением КПД пучка заряженных частиц и увеличением эффективности его взаимодействия с нелинейными средами;

- созданием эмиттеров ионов и формированием многоамперных ионных потоков при сохранении квазинейтральности среды;

- разработкой быстрых кодов, описывающих взаимодействие потока электронов, фотонов и позитронов с веществом в широкой области энергий с учётом фотоядерных реакций;

- разработкой методов и устройств для формирования пучков на выходе сильноточных ЛУЭ и методов бесфоновой проводки пучка непосредственно в ЛУЭ;

- оптимизацией пучковых и радиационных технологий с применением ЛУЭ.

Таким образом, вышеизложенное позволяет сформулировать основные направления настоящих исследований применительно к практическим потребностям в тех областях науки, техники и технологии, где применение пучков заряженных частиц оказывается более предпочтительным по сравнению с другими источниками энергии.

Целью работы являлось создание и исследование ускорителей и устройств для формирования сильноточных релятивистских пучков заряженных частиц и у-квантов, исследование их взаимодействия с различными нелинейными средами для создания эффективных эмиттеров ионов, разработка методов математического моделирования взаимодействия частиц с веществом для метрологического обеспечения пучковых технологий, а также разработка систем формирования пучков в ЛУЭ и оптимизация пучковых технологий.

Научная новизна. В диссертационной работе решена крупная задача в области физики пучков, заключающаяся в исследовании устройств ускорительной техники, основанных на взаимодействии пучков заряженных частиц с нелинейными средами и разработке методов оптимизации пучковых технологий в устройств для формирования пучков на выходе ЛУЭ. В результате:

- разработан и исследован оригинальный метод преобразования кинетической энергии пучка в энергию орбитального движения с регулированием шага спирали для увеличения пути движения частиц пучка и эффективности передачи (до 80%) энергии пучка среде;

- проведено детальное комплексное исследование механизма нелинейного взаимодействия между "спиральным" электронным пучком и плазмой в неоднородном аксиально-симметричном магнитном поле;

- предложены новые схемы использования электронно-горячей плазмы для формирования плазменного эмиттера ионов, ускорения многоамперного ионного потока и использования эффектов взаимодействия с металлическими средами для радиационных технологий;

- впервые предложено использовать взаимодействие ионного потока с перезарядной газовой мишенью для активного охлаждения плазмы и получения инверсной заселённости многозарядных ионов лазера коротковолнового излучения;

- разработан мощный ускоритель электронных пучков и исследовано их взаимодействие с газовой средой. Аналитически показано, что в результате взаимодействия группа образовавшихся ионов захватывается в потенциальную яму, созданную объёмным зарядом электронного пучка, которая ускоряет их до энергий, существенно превышающих энергию электронного пучка;

- разработаны математические модели для расчёта эффектов взаимодействия пучков электронов и фотонов с веществом (дозы, температуры, давления, дефектообразование) на выходе технологических ЛУЭ);

- разработаны и исследованы фильтры эмиттанса пучка применительно к двухсекционному сильноточному ЛУЭ для защиты его элементов от поражения пучком;

- разработаны и исследованы методы и устройства для формирования двумерных распределений плотности электронов на выходе ЛУЭ, а также методы фокусировки выведенного пучка из ЛУЭ;

- на основе разработанных программ проведена оптимизация нескольких технологий с использованием пучков ЛУЭ (стерилизация, наработка изотопов).

Практическая значимость.

1. Исследования по плазменным эмиттерам и сильноточным электронным релятивистским пучкам были использованы при разработке двух базовых установок с импульсными пучками электронов (до 30 кА) и двух-зарядных ионов (до 1кА) в ХТУРЭ (г.Харьков) для нужд технологий электронной и биомедицинской техники.

2. Разработаны математические модели и созданы программы для исследований взаимодействия электронного пучка с материалами в широкой области энергий и трехмерной геометрии. Эти модели широко используются в ХФТИ при разработке различных технологических процессов.

3. На основе разработанных методов проведена оптимизация технологических процессов стерилизавди одноразового медицинского инструмента для двух предприятий Украины (завод «Полимед», г. Белгород-Днестровский и завод в г. Сламнске) и для ускорительного комплекса ЛУ-10вХФТИ

4. Методы и устройства по формированию пучков с заданными двумерными распределениями , фокусировкой выведенного пучка и фильтры эмиттансов пучка внедрены на ускорителях ЭПОС, КУТ и ЛУ-10 в ХФТИ.

5. Результаты дефектообразования, температурных полей и давлений использовались для разработки технологических процессов радиационной обработки алюмосиликатных кристаллов по контракту № 276/93-35 и 276/97-35 с германской компанией "ACS", разработанные методы формирования пучков используются сейчас при выполнении контрактов № в/9835 с Университетским госпиталем г.Женева (Швейцария) и NC 1117 с Университетом в Гронингене (Голландия).

6. Результаты диссертационных исследований внедрены в учебный процесс и использованы в курсах "Вакуумно-плазменная электроника", "Высокоэнергетическая электроника", "Моделирование в электронике" и "Общая физика", читаемых автором в ХТУРЭ, а также нашли применение при выполнении НИР с предприятиями Украины.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы, содержащего 158 литературных источников. Работа выполнена на 208 страницах, включая 63 иллюстраций.

Основные результаты диссертации состоят в следующем:

1. Рассмотрены основные задачи и методы их решения при разработке и создании плазменных эмиттеров ионов. Реализована экспериментальная установка, в которой электронный пучок инжектируется в магнитную ловушку остроугольной конфигурации и взаимодействует с плазмой в поле пробочной геометрии. Исследованы основные характеристики плазменных эмиттеров ионов, выбран диапазон значений тока и энергии пучка, напряженности магнитных полей, давления рабочего газа и геометрических размеров, необходимых для получения оптимальных условий набора энергии.

2. На основе уравнений баланса проанализированы особенности накопления электронов и ионов в плазменном эмиттере ионов. Наибольшие теоретические затруднения, связанные с решением уравнений, состоят в определении времени жизни электронов на каждом этапе разряда. Выполненные экспериментальные исследования позволили установить основные константы ионизации, накопления заряда и формирования плазменного эмиттера с горячими электронами. Измерения показали, что время жизни заряженных частиц существенно выше времени пролета нейтральной частицы через объем эмиттера и поэтому их концентрация существенно превосходит начальную концентрацию атомов. Установлено, что группа горячих электронов обладает большей частью кинетической энергии эмиттера и обеспечивает его стабильность, а основная масса медленных электронов производит ионизацию потока нейтральных частиц в глубинных слоях эмиттера.

3. Разработан и исследован метод ускорения ионного пучка из плазменного эмиттера. Ускорение ионного пучка осуществляется с помощью кольцевого электрода, установленного в центральной части магнитной системы, симметрично относительно ее оси, на который подается импульс отрицательной полярности, форма и амплитуда которого идентичны параметрам импульса, запускающего электронный инжектор. Электрическое поле поляризации на коллекторе подавлялось компенсатором. Такой метод обеспечивает устойчивый режим ускорения всей массы ионов эмиттера, при сохранении его квазинейтральности. Максимальный ток ионов, реализованный в этой установке, достигал 700А.

4. Предложены и апробированы схемные решения основных элементов ускорителя сильноточного релятивистского пучка электронов на энергию 1 МэВ с током до 30 кА. Ускоритель импульсных СРЭП представляет собой коаксиальную водяную линию, заряженную от ГИН. Нагрузкой линии является электронная пушка с холодным катодом, подключаемая к линии с помощью водяного разрядника. Применение многоострийных катодов обеспечивает возможность согласования импедансов электронной пушки и формирующей линии.

5. Осуществлено расчетное и экспериментальное исследование взаимодействия СРЭП с газом с целью определения условий, при которых возможен захват и ускорение ионов. В результате этих исследований установлен диапазон параметров, при котором происходит ускорение ионов. Аналитически показано, что захват ионов в ускорение возможен в результате развития электронно-ионной волны плотности объемного заряда, возникающей на нелинейной стадии двухпотоковой неустойчивости.

6. Развит метод моделирования процессов взаимодействия пучка электронов со средой на выходе ЛУЭ в диапазоне энергий пучка 0,1-ЮОМэВ. Комплекс программ включает блоки расчета пространственных распределений энерговыделения и дефектообразования, температурных и термоупругих полей, моделирование процессов нагрева и охлаждения при импульсном облучении с учетом параметров пучка, геометрии облучаемых объектов и режима сканирования. Созданный пакет программ используется при проектировании конкретных радиационных процессов. При этом погрешность расчетов находится на уровне метрологических требований для радиационных технологий.

7. На основе разработанных методов проведена оптимизация нескольких радиационных технологий, использующих пучки ЛУЭ, включая задачи радиационной стерилизации массопотоков одноразовых медицинских изделий и обработку алюмосиликатных кристаллов. Экспериментальные исследования дали совпадение с результатами моделирования на уровне метрологических требований.

8. На основе анализа результатов эксплуатации сильноточного ЛУЭ с энергией до ЗОМэВ предложена и осуществлена система защиты его элементов от поражения пучком. Система включает в себя три фильтра эмиттанса пучка, выделяющего его низкоэнергетическую компоненту. Эксплуатация ЛУЭ показала высокую надежность работы этой системы.

9. При непосредственном участии автора разработаны, запущены и исследованы несколько устройств для формирования пучка на выходе сильноточного ЛУЭ, которые позволяют фокусировать пучок электронов на мишени после выходного окна, формировать двумерное распределение плотности потока электронов или фотонов с требуемой пространственной и временной конфигурацией.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Лукьянов С.Ю. Горячая плазма и управляемый ядерный синтез. Издательство «Наука». Главная редакция физико-математической литературы. М.: 1975, с.406.

2. Рютов Д.Д. Открытые ловушки. УФН, 1988, т. 154, вып. 4, с.565614.

3. Голант В.Е. УФН. 1979. 377(1963).

4. Арцимович Л.А. Управляемые термоядерные реакции. М.: Физ-матгиз. 1961. 281 с.

5. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М.: НАУКА. 1977.

6. Цытович В.Н. Нелинейные эффекты в плазме. М.: Наука. 1967.

7. Габович М.Д., Плешивцев И.В., Семашко Н.Н. Пучки ионов и атомов для управляемого термоядерного синтеза и технологических целей. Энергоиздат. 1986. с.248.

8. Booch R, Leferve M.W. Shace charge lens for high current ion beams -Nucl. Instum., and Methods, 1978, Vol 151, p. 143-147.

9. Диагностика плазмы. Под ред. Р.Хадллстоуна и С.Леонарда. М: Мир, 1967. с.425.

10. Габович М.Д. Физика и техника плазменных источников ионов. М.: Атомиздат, 1972, 256 с.

11. Морозов А.И., Соловьев Л.С. Стационарные течения плазмы в магнитном поле В кн.: Вопросы теории плазмы. Вып. 8. Под редакцией М.А.Леонтовича.М: Атомиздат. 1974. с. 3.

12. Диденко А.Н., Григорьев В.П., Усов Ю.П. Мощные электронные пучки и их применение. М.: Атомиздат, 1977.

13. Абрамян Е.А., Вассерман С.Б., Долгушин В.М., Моркин Л.А. Генератор мощных импульсов электронных пучков и рентгеновского излучения. ПТЭ, 1971, №3, с.223-227.

14. Красноголовец М.А. Исследование процессов формирования плазмы сильноточного разряда. ЖТФ, 1999, т. 69, вып. 11.

15. Баженов Г.П., Литвинов Е.А., Проскуровский Д.И., Янкелевич Е.Б. Поступление металла в катодный факел при взрывной эмиссии электронов из металлических острий. -ЖТФ, 1973, т.43, №4.

16. Спитцер Л. Физика полностью ионизированного газа. М.: Физ-матгиз. 1961. 281с.

17. Гилев Е.А., Димов Г.И., Кабанцев A.A., Соколово В.Г., Таскаев С.Ю. Ионно-горячая плазма в квадрупольной ловушке.// Физика плазмы, 1993, Т.19, вып. 10, С.1187- 1198.

18. Красноголовец М.А. Создание и исследование магнитоактивного плазменного эмиттера ионов. ЖТФ, 1999. Т.69, вып.4.

19. Рябухин Ю.С., Шальнов А.В. Ускоренные пучки и их применение. М.: Атомиздат, 1980.

20. Морозов А.И. Стационарные плазменные ускорители и перспективы их применения в термоядерных исследованиях. Доклад на конференции МАГАТЭ по термоядерному синтезу. Новосибирск, 1968. 16 с.

21. Ткач Ю.В., Магда И.И., Скачек Г.В., Пушкарев С.С., Панченко И.П. Прохождение сильноточного релятивистского пучка через газ. ЖТФ. 1974. Т. 54,с.658.

22. Миллер Р. Введение в физику сильноточных пучков заряженных частиц: пер. с англ. М.: Мир, 1984, 432с.

23. Красноголовец М.А. Исследование процесса ускорения ионного потока в электронно-горячей плазме. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядерно-физические исследования 1997г., вып.4,5 (31,32) с. 149-150.

24. Ткач Ю.В., Файнберг Я.Б., Магда И.И., Шапиро В.Д., Шевченко В.И., Зыков А.Л., Люмберг Е.М., Мордус И.М., Тадецкий П.Н. Коллективные процессы при прохождении сильноточных релятивистских пучков через плазму. Письма в ЖЭТФ, 1972, т. 16, с. 461-463.

25. Mesyats G.A. Phenomena i Ionized Cases, X-th Internationals Conf. Invited Papers Oxford, Sept., 1972, №2, p.333.

26. Незлин M.B. Динамика пучков в плазме. М.: Энергоиздат. 1982.264с.

27. Физика и применение плазменных ускорителей/ Под редакцией А.И.Морозова, Издательство «Наука и техника», Минск. 1974. с.399

28. Жаринов А.В. Амплитуда колебаний потенциала квазинейтрального ионного пучка. Письма ЖТФ. 1973. Т.17, вып.9.

29. Лебедев А.Н., Шальнов А.В. Основы физики и техники ускорителей. Линейные ускорители. М.: Энергоатомиздат. 1983.

30. Ушаков Я. Мощные наносекундные импульсные источники ускоренных электронов. Новосибирск. «Наука», 1974.

31. Ванцан В.М., Волколупов Ю.Я., Красноголовец М.А., Аллавер-ханов Р.Ю. Ускорение многоамперного ионного потока в магнитоактивном плазменном эмиттере. Тезисы доклада на Международной научно-технической конференции, г.Киев, 27 - 30 мая 1996г.

32. Winterberger. Fomsion of internse ion beams by radiation cooling in magmetic miror-Phiz. Revlett. 1976, Vol37. №11. p.713-717.

33. Ajzatsky N.I., Krasogolovets M.A., Reshetnyak N.G., Optimisation of initial gas distribution in the discharges with a plasma focus. VANT, Spt 1999.

34. Кабанцев A.A., Таскаев С.Ю. О температуре ионов плазменной струи// Физика плазмы, 1992, т.18, вып.5, с.635 643.

35. Ванцан В.М., Волколупов Ю.Я., Красноголовец М.А., Аллавер-ханов Р.Ю. Ускорение многоамперного ионного потока в магнитоактивном плазменном эмиттере. Тезисы доклада на Международной научно-технической конференции, г.Киев, 27 - 30 мая 1996г.

36. Красноголовец М.А. Исследование метода получения интенсивных ионных пучков. "Радиотехника", 1998г., т. 105, с. 196-200

37. Красноголовец M.А., Волколупов Ю.Я. Исследование процессов взаимодействия ионных потоков с поверхностью твердого тела. Сборник материалов международной конференции "Теория и техника передачи, приема и обработки информации" - Туапсе, 1995г.

38. Волколупов Ю.Я., Красноголовец M.A., Харьковская A.A. Генерация мощных импульсов рентгеновского излучения. Тезисы доклада на 2-й Международной конференции "Теория и техника передачи, приема и обработки информации, г.Туапсе, 17-19 сентября 1996г. с.234.

39. Красноголовец М.А. Исследование коллективного метода ускорения электронов при пучково-плазменном взаимодействии. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядерно-физические исследования 1997г., вып.4,5 (31,32) с.137-139.

40. Разработка и применение источников интенсивных электронных пучков/ Под редакцией Г.А. Месяца. Новосибирск: Наука, 1976, 192с.

41. Глазков A.A., Малышев И.Ф. Саксаганский Г.Л. Вакуумные системы электрофизических установок. М.: Атомиздат 1975.

42. Месяц Г.А. Гененрирование мощных наносекундных импульсов. М.: «Совеское радио», 1974, с.255.

43. Месяц Г.А., Воробьев Г.А. О возможности использования жидкостных разрядников в высоковольтных наносекундных импульсных генераторах. «Изв. вузов СССР физики», 1962, №3, с.21

44. Красноголовец М.А. Статистическое моделирование процессов прохождения электронного пучка в электроионизационных лазерах. -Сборник материалов Респ. Научно-технической конференции

45. Перспективы внедрения статистических методов и развитие метрологии" 1982г.

46. Диденко А.Н., Григорьев В.П., Усов Ю.П. Мощные электронные пучки и их применение. М.:Атомиздат, 1977, 277с.

47. Миллер Р. Введение в физику сильноточных пучков заряженных частиц. М.:Мир. 1984. 225с.

48. Абрамян Е.А. Интенсивные электронные пучки. М.: Энергоатом-издат. 1984. С.280.

49. Berhshtein В., Smith Z. "Aurora", am Electron Accelerator. "IEEE Frans, 1973, Vol №S-20, №20, p.294-300.

50. Абрашитов Ю.И., Койдан B.C., Конюхов В.В., Логунов В.М., Лукьянов В.Н., Меклер К.И., Рютов Д.Д. Взаимодействие мощного релятивистского электронного пучка с плазмой в магнитном поле Препринт 6073 ИЯФ СО АН СССР. Новосибирск, 1973, 30с.

51. Смирнов С.М., Терентьев П.В. Генераторы импульсов высокого напряжения. М.: Энергия, 1964. 240с.

52. Месяц Г.А., Проскуровский Д.И. Импульсивный электрический разряд в вакууме. Издательство «Наука» сибирское отделение. Новосибирск. 1984. с.256.

53. Кремнев Р.В., Месяц Г.А., Насибов А.С. Формирующие наносе-кундных импульсов сильноточной электронной технике. Новосибирск: Наука, 1979. 152с.

54. Martin I.C. Nanosekond pulse technigues. Aldermaston, Berks, 1970,28p.

55. Burton J.K., Conte D., Lupton W.H., Shipman J.D., Vitkvitsky I.M., Muetiple Channel Switching i Water Dielectric Pulse Generators. In Proc. V Sump, on Engineering Problems of fusion Research Princeton University, 1973, p.679-683.

56. Mapton I.C. Nanosecond Pulse Techniques, Aldermaston, Berke, 1970, 28p.

57. Месяц Г.А., Воробьев Г.А. О возможности использования жидких разрядников в высоковольтных наносекундных импульсных генераторах "Известия вузов СССР физики", 1962, №3, с.21.

58. Кравцов Т.К., Месяц Г.А., Проскуровский В.П. Исследование временных характеристик перехода автоэлектронной эмиссии в вакуумную дугу.- Доклады АНСССР. М.: Наука, 1970, т. 192, с. 309-312.

59. Месяц Г.А., Литвинов Е.А. Шубин А.Ф. Расчет термоэмиссии, предшествующей взрыву микроэмиттеров под действием импульсов автоэлектронного тока.- Известия вузов. Физика. Томск, 1972, №4, с. 147-152.

60. Бояринцев Э.Л., Капитонов В.А., Корнилов. Водяной генератор мощного пучка релятивистских электронов. «Докл. АН СССР». 1974, т.217, №4, с.808 - 811.

61. Котов Ю.А., Колчанов Н.Г., Седой B.C. Формирование высоковольтных импульсов с помощью взрыва проводников В кн.: Мощные на-носекундные импульсные источники ускоренных электронов. Под. Ред. Месяца Г.А., Новосибирск, «Наука», 1974, с.83-96.

62. Аксенов И.И., Бочаров В.К., Смирнов С.А. Возбуждение управляемого разряда в жидкости. Препринт ФТИ АН УССР, №193, Харьков, 1968, 26с.

63. Красноголовец М.А. Расчет диода генератора сильноточного релятивистского электронного пучка. Труды Московской Международной телекоммуникационной конференции студентов и молодых ученых (10-27 декабря 1997 г.).

64. Азаркевич Е.И., Котов Ю.А. Седой B.C. Условия возникновения паузы тока при электрическом взрыве проводников. ЖТФ, 1975, т.45, вып.1, с. 176-177.

65. Баженов Г.П., Чесноков С.М. О минимальном токе взрывной эмиссии электронов. Известия вузов. Физика, 1976, №4, с.133.

66. Abrashitov V.I., Koidan V.S., Konyukhov V.V., Lagunov V.M.,

67. Mekler K.I. Investigation of plasma heating by a relativistic electron beam. Inth

68. Europ. Conf. On Conyrol Pusion and Plasma Physics Moscow, 1973, Vol. 1, p.495 -498.

69. Месяц Г.А., Литвинов E.A. О вольтамперной характеристике диода с острийным катодом в режиме автоэмиссии.- Известия вузов. Физика. Томск, 1972, №8, с. 158-160.

70. Лихачев B.M. Эксперименты по ускорению дейтронов и протонов в электронном пучке, проходящем через газ. ЖТФ. 1975. Т.68. в.1, с.51-54.

71. Александер К.Ф., Ханте Е. Простая модель ускорения ионов сильноточным релятивистским электронным пучком. ЖТФ. 1974. Т. 14. в.1, с.181-226.

72. Кравчук Л.В., Остроумов П.Н., Парамонов В.В., Фатеев А.П. Поперечная неустойчивость сильноточного пучка в многосекционном ускорителе протонов. ЖТФ, 1984, т.54, в 11, с.2266-2268.

73. Виноградов С.В., Никулин М.Г. Коллективное ускорение ионов при бунемановской неустойчивости сильноточных электронных пучков, инжектируемых в газ низкого давления. ЖТФ. 1986. Т.56. в.З.

74. Лебедев А.Н., Пазин Н.Н. Ускорение ионов квазистатическим полем электронного пучка. Атомная энергия. 1976. Т.41. №4, с.244-247.

75. Генерация и фокусировка сильноточных релятивистских электронных пучков. Под редакцией Л.И. Рудакова. М.: Энергоатомиздат, 1990.

76. Burdakov A.V., Chukunov V.V., Loidan V.S., Rogosin A.I. Ion acceleration by a relativistics electrons beam. -In: Proc, of the 3rd International Top. Conf. On High Power Electron and Ion Beam Reserch and Tehnology, Novosibirsk. 1979, Vol. 1, p.315 318.

77. Бурдаков A.B., Койдан B.C., Рогозин А.И., Чикунов B.B. Коллективное "газодинамическое" ускорение и тяжелых ионов. ЖЭТФ, 1984, т.86, вып. 4, с. 1273 - 1279.

78. Красноголовец М.А. Исследование взаимодействия интенсивных пучков заряженных частиц. "Радиотехника", 1998г., т. 105", с. 191-195

79. Messel Н., Craford D.F. Electron-photon shower distribution function. Oxford: Pergamon Press, 1970

80. Landau L., Rumer G. Proc. Roy. Soc. 1938. Vol. 166. P. 213-228

81. Bhabha J.C., Heitler W.Proc. Roy. Soc. 1938. Vol. 166. P. 432-458

82. Snyder H. Phys. Rev. 1938. Vol. 53. P. 960-965

83. Савинский A.B. Ионизационный страглинг и область применения приближения непрерывного замедления электронов. Атомная энергия. 1982. Т. 53, Вып. 5. С. 333-41

84. Thielheim К.О., Zollner R. The theory of the longitudinal development of electromagnetic cascades. J. Phys. A. 1972. Vol. 5. P. 10541072

85. Беляев А. А., Иваненко И. П., Каневский Б.Л. и др. Электронно-фотонные каскады в космических лучах при сверхвысоких энергиях. М.: Наука, 1980

86. Berger M.J., Seltzer S.M. Monte Carlo system for electron-photon transport through extended media. NBS-9836 and NBS-9837 (1968).

87. Wilson R.R. Phys. Rev. 1952. Vol. 86. P. 261-269

88. Борковский М.Я. Программа "SHOWER" моделирования электронно-фотонных ливней в веществе. Препринт ЛИЯФ, 1979. № 426.

89. Ганн В.В. Энерговыделение и дефектообразование при облучении многокомпонентных и многослойных материалов. ФММ, 1995, т. 38, вып. 3, с. 164-167.

90. Ганн В.В., Юдин О.В. Дефектообразование в высокотемпературных сверхпроводниках при электронном облучении.- Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 1989, вып. 1(48), с. 63-66.

91. Жуков А.И. Расчет температурных полей в кристаллах, выращенных по методу Чохральского. Препринт ХФТИ 92-17. Харьков: Изд-во ХФТИ, 1992. 13 с.

92. Красноголовец М.А., Шеин А.Г. Численное моделирование взаимодействия заряженных частиц с веществом. Сборник материалов20.й Всесоюзной конференции по эмиссионной электронике. -Киев, 1987г., -т.2, с. 55.

93. Красноголовец М.А. Прохождение электронных пучков через фольги различных материалов. Сборник материалов школы семинара "Перспективы развития способов вычислительной техники и автоматизированных систем контроля" - Харьков, 1988г.

94. Красноголовец М.А., Шеин А.Г. Применение метода Монте-Карло для расчета взаимодействия электронных пучков с многокомпонентными материалами. В кн.: Радиотехника, Харьков, изд-во ХГУ 1988, Вып. 87, с. 105-110.

95. Ганн В.В., Красноголовец М.А., Юдин О.В., Жуков А.И. Компьютерное моделирование взаимодействия пучка с материалами на выходе технологического ускорителя электронов. Научные ведомости БГУ №2(5) 1997г. с.38-43.

96. Кравчук Л.В., Парамонов В.В., Серов B.JI. и др. Основные характеристики коаксиальных устройств связи секций в структуре с шайбами т диафрагмами. Вопросы атомной науки и техники. Сер: Техн. Физ. эксп., вып.2(14), Харьков, 1983, с.99.

97. Калашников В.В., Моисеев В.И., Петренко В.В. Экспериментальное исследование динамики интенсивного пучка ускорителя «Факел».-Вопросы атомной науки и техники. Сер.: Ядерно-физические исследования (теория и эксперимент) 1989, вып. 6 (6), с. 44-46.

98. Богданович Б.Ю., Гаврилов Н.М., Шальнов А.В, Ускорители с накоплением и генерацией высокочастотной энергии. М.: Энерго-атомиздат, 1994.-208с.

99. Абарменко Н.И., Гаврилов Н.М., Шальнов A.B. и др. ЖТФ. 1984. Т.54, вып. Î, с.93-96.

100. Гаврилов Н.М., Нестерович A.B. ЖТФ. 1973. Т.43, вып.6. С.1238-1243.

101. Zaviadtsev A.A. Electron beam scanning system. Proceedings of the 1997 Particle Accelerator Conference, vol 3, p. 3860-3862.

102. Свинин M.П. Расчет и конструирование высоковольтных ускорителей для радиационных технологий. Энергоатомиздат, 1989 г.

103. Богданович Б.Ю. Каминский В.И., Останин В.А., Шальнов A.B. Высокочастотная система ускорителя заряженных частиц. АС №782720, Б.И. №45. 1985. 295с.

104. Штань И.И., Спирин А.Н. Радиационные установки. М.МИФИ,1986.

105. Довбня А.Н., Ефимов В.П., Ефимов C.B., Красноголовец М.А. Формирование структуры монокристаллических Si-гетерофотоэлементов пучковыми технологиями. Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядерно-физические исследования 1997г., вып.4,5 (31,32) с.193-195.

106. Бовда A.M., Толстой А.Е., Красноголовец М.А. Исследование радиационной устойчивости постоянных магнитов из сплава NdFeB.-VANT, Spt. 1999.

107. А.Г.Сливинская, А.В.Гордон. Постоянные магниты. Из-во «Энергия», M-JI, 1965, с.53.

108. N.I.Aizatsky, Ju.I.Akchurin et al. Proc.of XVI Part.Accel. Workshop, Protvino, Okt. 1994, v.4, pp.259-263.

109. Карасев С.П., Красноголовец M.A., Прокопенко С.Ю., Уваров B.JI., Шляхов И.Н. Разработка серии источников тока для систем ЛУЭ. -Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядерно-физические исследования 1997г., вып.4,5 (31,32) с.26-28.

110. Benson S.V., Madey J.M.J., Schults S. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. 1988. V. 1. A250. p. 39.

111. Довбня A.H., Кушнир В.А., Митроченко B.B. и др. ВАНТ, Серия. Ядерно-физические исследования (теория и эксперимент). г.Харьков, 1991. Вып. 3(21). с. 1-8.

112. Ajzatsky N.I., Zakutin V.V., Krasogolovets М.А., The study of process electron beam formation in magnetron geen with secondary emission metallic cathodes.- VANT, Spt, 1999.

113. Agafonov A.V. and Krastelev E.G. Duble-sided relativistic magnetron. Proceedings of the 1997 Particle Accelerator Conference, vol 3, p. 3141-3143.

114. Agafonov A.V., Fedorov V.M., Tarakanov V.P. Dynamics of the magnetic insulation violation in smooth-bore magnetrons. Proceedings of the 1997 Particle Accelerator Conference, vol 1, p. 1299-1301.

115. Симонов К.Г. Электронные отпаянные пушки. М. 1985. 128 с.

116. Альяновский И.В. Электронные пучки и электронные пушки. М.: «Советское радио», 1966, 124с.

117. Кирштейн П.Г., Кайлю Г.С., Уотерс У.Е. Формирование электронных пучков. М.: «Мир». 1970, 234с.

118. Айзацкий Н.И., Биллер Е.З., Довбня А.Н. и др. ПТЭ. 1997. № 1.

119. Довбня А.Н., Демидов Н.В., Митроченко В.В. и др. ВАНТ, Серия. Ядерно-физические исследования (теория и эксперимент). 1992. Вып. 4(25). с. 80-83.

120. Westenskow G.A., Madey J.M.J. Owner's manual for the Microwave Electron Gun. HELP Technical Note. TN-86-1. 1986.

121. Реди Дж. Действие мощного лазерного излучения. М.: МИР,1974.

122. Handbuch der Physic. Ь34. Sprinder-Verlag. Berlin. 1958.

123. Воловик В.Д., Залюбовский И.М., Петренко В.В. Возбуждение ультрафиолетовых волн в твердых телах пучком ускоренных электронов. -Письма в ЖТФ, т. 13. 1971, с. 546.

124. Воловик В.Д., Кобезский В.И., Петренко В.В. Жидкостная акустическая дозиметрия ионизирующего излучения. Атомная энергия. 1977. Т.43. с. 56.

125. Голубничий П.И., Колюжный Г.С., Петренко В.В. О механизме генрации акустического излучения пучками ионизирующих частиц. -Письма в ЖТФ. 1981. Т.7. в.5, с.272.

126. В.В.Ганн, А.И.Жуков. Возбуждение звуковых волн в жидком металле пучком электронов. Препринт ХФТИ 89-40. Харьков: ХФТИ АН УССР, 1989. 20с.

127. Juttner В. Formation time and heating mechanism of arc cathode chaters in vacuum.-J. Phys. D, Appl. Phys. 1981. Vol. 14, №7, p. 1265-1275.

128. Travier C. RF-guns: A review, SERA/90-219/RFG, RFG Note 07. LAL, 1990.

129. Travier C. RF-guns. Proceedings of the Fourt European Particle Accelerator Conference. World Scientific Published Co. Pte. Ltd, 1994. V. 1. P. 317-321.

130. Айзацкий Н.И., Биллер E.3., Борискин В.H. и др. Физика плазмы. 1994. т. 20. С. 671-673.

131. Ходатаев К.В., Цитович В.Н. О механизме ускорения ионов в мощных релятивистских электронных пучках физики плазмы. ЖТФ. 1976. Т.2. в.2., с.301-312.