Методы диагностики анизотропной плазмы в термоэмиссионных приборах электроэнергетики тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

1. Экспериментальные приборы.

2. Экспериментальные установки.

3. Система автоматической регистрации и обработки данных на ЭВМ.

4. Метод измерения функции распределения электронов

5. Схема оптических измерений.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1.!.

Часть 1. АНИЗОТРОПНАЯ ПЛАЗМА С ОБЪЕМНОЙ ИОНИЗАЦИЕЙ

Глава 2. ЗОНДОВЫЙ МЕТОД ДИАГНОСТИКИ АНИЗОТРОПНОЙ ПЛАЗМЫ.

1. Зондовый метод исследования низкотемпературной плазмы.

2. Метод плоского одностороннего зонда для измерения анизотропной функции распределения электронов по скоростям.

2.1. Методика реконструкции угловых гармоник распределения.

2.2. Погрешность зондового метода реконструкции функции распределения электронов.

2.3. Восстановление полной функции распределения. Полярные диаграммы направленного движения электронов (модельный эксперимент).

2.4. Применение плоского двустороннего и двойного зондов и определение оси симметрии в плазме.

3. Цилиндрический зонд в анизотропной плазме.

4. Сферический зонд.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2.

Глава 3. АНИЗОТРОПНАЯ ФРЭ В ПЛАЗМЕ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО СТОЛБА ТЛЕЮЩЕГО

РАЗРЯДА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ В ГЕЛИИ.

1. Представление функции распределения электронов и интеграла столкновений в плазме.

2. Система кинетических уравнений для электронов.

3. Свойства положительного столба разряда низкого давления.

4. Расчет нелокальной функции распределения электронов.

5. Локальная функция распределения во внешнем электрическом поле.

6. Измерение лежандровых коэффициентов распределения.

7. Дифференциальная конвективная скорость электронов.

8. Интеграл электрон-атомных столкновений в аксиально симметричной плазме.

9. Измерение лежандровых компонентов интеграла столкновений.

10. Анализ роли коллективных и столкновительных взаимодействий в формировании функции распределения электронов.

11. Энергетическая зависимость транспортного сечения электрон-атомных столкновений и определение температуры нейтрального компоненты плазмы.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3.

Глава 4. НИЗКОВОЛЬТНЫЙ ПУЧКОВЫЙ РАЗРЯД В ИНЕРТНЫХ ГАЗАХ.

1. Типы плазменно-пучковых разрядов. НПР — модель приэлектродной плазмы.

2. Функция распределения электронов в плазме гелиевого разряда.

3. Особенности измерения ФРЭС цилиндрическими зондами.

4. Структура разряда и пространственное распределение параметров.

5. Кнудсеновский режим

6. Столкновительный режим.

6.1. Столкновительный механизм релаксации распределения.

6.2. Решения уравнения Больцмана.

6.3. Анализ результатов теории столкновительной релаксации распределения.

6.4. Роль элементарных процессов с участием метастабильных атомов гелия в формировании энергетического спектра электронов.

6.5. Пространственная релаксация распределения и сравнение с теорией.

6.6. Плазменно-пучковый механизм релаксации распределения.

6.7. Условия возбуждения волн.

6.8. Спектр ленгмюровских волн.

6.9. Пороговый ток смены механизмов релаксации распределения.

6.10. Механизм энергетической релаксации и нагрева тепловых электронов в столкновительной плазме.

7. Метод диагностики анизотропной функции распределения «удаленных» астрофизических плазменных объектов.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 4.

Часть 2. КНУДСЕНОВСКАЯ АНИЗОТРОПНАЯ ПЛАЗМА С ПОВЕРХНОСТНОЙ ИОНИЗАЦИЕЙ

Глава 5. МЕТОД МАГНИТНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПРИЭЛЕКТРОДНОЙ ПЛАЗМЫ И СВОЙСТВ

ПОВЕРХНОСТИ ТЕРМОКАТОДОВ.

1. Идеальный кнудсеновский Cs-Ba диод с поверхностной ионизацией — одномерная модель приэлектродной плазмы.

2. Принципы магнитной диагностики кнудсеновской анизотропной плазмы с поверхностной ионизацией.

3. Электронный ток в магнитном поле и влияние размеров приэлектродных областей.

3.1 Методика обработки экспериментальных результатов.

3.2 Экспериментальные данные и их анализ.

4. Параметры приэлектродной плазмы и эмиссионные характеристики катодов в перекомпенсированном режиме.

5. Условия образования двойных слоев в прикатодной плазме и принципы магнитной диагностики в недокомпенсированном режиме.

6. Влияние реальных свойств поверхности катода на магнитные характеристики.

7. Коэффициент отражения тепловых электронов от поверхности и эмиссионная неоднородность катодов.

8. Влияние геометрии поверхности катода на формирование функции распределения в • приэлектродной плазме.

9. Транспортное сечение рассеяния медленных электронов на атомах Cs, Ва и инертных газов.

9.1 Измерение сечения рассеяния электронов на атомах цезия.208

9.2 Метод определения отношения сечений рассеяния электронов на различных атомах.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 5.

Часть 3. ТЕРМОЭМИССИОННЫЕ ПРИБОРЫ ПЛАЗМЕННОЙ м ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

Глава 6. ПЛАЗМЕННЫЙ КНУДСЕНОВСКИЙ Cs-Ba ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ.

1. Распределение потенциала в области перехода из перекомпенсированного режима в недокомпенсированный.

2. Оптимизация тока ТЭП с плоским пленочным катодом.

3.Оптимизация мощности и предельно-достижимые энергетические параметры кнудсе-новского ТЭП с плоским катодом.

4. Перспективы повышения энергетических характеристик кнудсеновского ТЭП за счет использования многополостного катода в газокинетическом режиме.

5. Коэффициент полезного действия кнудсеновского Cs-Ba ТЭП.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 6.

Глава 7. ПЛАЗМЕННЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ Cs-Ba КЛЮЧЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ НА ВЫСОКИЕ

ПЛОТНОСТИ ТОКА.

1. Полное сеточное управление током сильноточной кнудсеновской дуги.

2. Физические принципы перехода кнудсеновской дуги в нестационарный режим. Явление самопроизвольного обрыва тока.

3. Оптические исследования режима самопроизвольного обрыва тока.

4. Способ модуляции тока сильноточной дуги и предельно-достижимые энергетические параметры Cs-Ba ключевых элементов с полным сеточным управлением.

5. Эффективность сеточного гашения в Cs-Ba ключевом элементе.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 7.'.1.

Глава 8. ПЛАЗМЕННЫЕ УПРАВЛЯЕМЫЕ СТАБИЛИЗАТОРЫ ТОКА И НАПРЯЖЕ11ИЯ.

1. Электрокинетические характеристики плазменного диода в режиме НПР в легких инертных газах.

2. Оптимизация параметров диодного плазменного стабилизатора напряжения.

3. Электрокинетические параметры макетов плазменных триодов.

3.1. Низковольтный пучковый разряде сужением разрядного канала для стабилизации тока в низковольтных цепях.

3.2. Способ стабилизации тока и устройство для его реализации.

3.3. Диафрагменный плазменный триод для целей стабилизации напряжения.

3.4. Сеточный плазменный триод.

3.5. Высоковольтный плазменный триод для целей стабилизации напряжения

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 8.

Приложения физики низкотемпературной плазмы представляют сегодня труднообозримую область техники. Одно из важных приложений - плазменная электроэнергетика.

Фундаментальные исследования и разработки в области плазменной электроэнергетики являются одним из важнейших направлений современной науки и техники по решению проблемы прямого преобразования энергии и имеют особое значение для народнохозяйственных, оборонных и научных целей.

Развитие космической ядерной энергетики в России в ближайшие годы будет во многом определяться исследованиями и разработками ядерно-энергетических установок нового поколения на основе термоэмиссионных реакторов-преобразователей (Постановление Правительства Российской Федерации № 144 «Концепция развития космической ядерной энергетики в России» от 02.02.1998 г.).

Актуальность темы. Диссертационная работа посвящена актуальной проблеме разработки методов диагностики анизотропной плазмы термоэмиссионных приборов электроэнергетики. В качестве эффективных устройств, способных работать в экстремальных условиях высокого уровня радиации и температуры среды выше 1000 К, исследованы кнуд-сеновский Сэ-Ва термоэмиссионный преобразователь тепловой энергии в электрическую, плазменные сильноточные Сэ-Ва управляемые ключевые элементы и плазменные стабилизаторы тока и напряжения на базе низковольтного пучкового разряда в инертных газах. В этих устройствах в зависимости от механизма ионизации плазмообразующего компонента создается кнудсеновская плазма с поверхностной ионизацией и анизотропная плазма с объемной ионизацией.

Широкое внедрение приборов плазменной электроэнергетики в промышленность все еще сдерживается рядом нерешенных физико-технических проблем, среди которых особое место принадлежит приэлектродной проблеме [1,2]. Разрешение этой проблемы неразрывно связано с пониманием процессов, происходящих на электродах и в приэлектродной плазме. Малые пространственные размеры, высокие концентрации заряженных частиц, анизотропные функции распределения, сильные электрические поля и многообразие процессов делают практически невозможным использование традиционных методов для диагностики приэлектродной плазмы.

Кроме того, существует явное несоответствие между широким применением анизотропной плазмы для научных и прикладных целей, пониманием ее важности, с одной стороны, и сравнительно малой изученностью даже такой важнейшей ее характеристики, как функция распределения электронов, с другой. Измерению пространственных и энергетических зависимостей функций распределения посвящено большое число работ, в то время как исследованию угловых зависимостей практически не уделялось внимания, несмотря на то, что характер анизотропии электронного распределения важен для широкого круга проблем физики и техники газового разряда. Связано это, прежде всего, со значительными экспериментальными трудностями измерения анизотропных функций распределения и отсутствием надежных методов диагностики.

В связи с этим разработка и создание новых методов диагностики анизотропной плазмы и свойств поверхности катодов в необычной для эмиссионной электроники условиях, когда поверхность находится в непосредственном контакте с ионизованной плазмой, а также измерение угловой структуры анизотропных функций распределения электронов, является несомненно актуальной проблемой. При этом важно, чтобы разрабатываемые методы диагностики обеспечивали проведение исследований непосредственно в экстремальных условиях, термоэмиссионных приборов электроэнергетики для надежной оптимизации их конструкции и энергетических характеристик.

Цель и задачи работы: • Разработать и создать методы диагностики анизотропной плазмы, обеспечивающие одновременное определение параметров приэлектродной плазмы, эмиссионных характеристик термокатодов и исследование энергетической и угловой структуры анизотропной функции распределения электронов.

Провести экспериментальные и теоретические исследования объектов, моделирующих приэлектродную плазму: кнудсеновского диода с поверхностной ионизацией и низковольтных пучковых разрядов с объемной ионизацией.

Применить разработанные методы диагностики анизотропной плазмы для оптимизации энергетических характеристик и конструкций термоэмиссионных приборов электроэнергетики: кнудсеновского термоэмиссионного преобразователя энергии с бинарным Сэ-Ва наполнением, сильноточного СБ-Ва ключевого элемента с полным сеточным управлением и плазменных стабилизаторов на базе низковольтного пучкового разряда в инертных газах.

Сформулированная цель является комплексной и для ее достижения необходимо решить ряд конкретных научно-технических задач, в том числе:

• Разработать и создать надежные экспериментальные приборы и установки для комплексных исследований анизотропной плазмы.

• Разработать и создать универсальную многоканальную измерительно-вычислительную систему на базе ЭВМ и специальное программное обеспечение, для управления экспериментальными установками и приборами, автоматической регистрации и обработки данных, получаемых в импульсных и стационарных режимах.

• Разработать и создать магнитный метод диагностики анизотропной плазмы с поверхностной ионизацией.

• Обосновать выбор объекта, моделирующего приэлектродную плазму с поверхностной ионизацией, и провести системные исследования параметров анизотропной плазмы и реальных катодов.

• Разработать и создать зондовый метод диагностики анизотропной функции распределения электронов, обеспечивающий новые возможности исследования плазмы.

• Провести апробацию разработанного метода в плазме положительного столба тлеющего разряда низкого давления в гелии и проиллюстрировать его новые возможности.

• Обосновать выбор объекта, моделирующего приэлектродную плазму с объемной ионизацией, и провести теоретические и экспериментальные исследования анизотропной плазмы низковольтного пучкового разряда в инертных газах.

• Исследовать электрокинетические характеристики плазмы Сэ-Ва ТЭП с плоским и развитыми катодами в режиме с поверхностной ионизацией.

• Измерить электрокинетические параметры плазменного СБ-Ва ключевого элемента с управляющим электродом в виде тонкой мелкоструктурной сетки.

• Исследовать новые способы стабилизации тока и напряжения и создать конструкции приборов для реализации плазменных стабилизаторов на базе низковольтного пучкового разряда в инертных газах.

Необходимость создания эффективных термоэмиссионных приборов электроэнергетики и оптимизации их энергетических характеристик стимулировали разработку новых методов диагностики анизотропной плазмы непосредственно в условиях плазменных устройств. Этим и обусловлена постановка перечисленного комплекса задач в данной работе.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Надежные термоэмиссионные приборы (разработанные и созданные конструкции кнуд-сеновского Cs-Ba ТЭП, плазменного Cs-Ba ключевого элемента с полным сеточным управлением, плазменных стабилизаторов тока и напряжения) и установки для комплексных исследований анизотропной плазмы, а также методики и технологии, обеспечивающие стабильную работу высокотемпературных приборов в агрессивных средах и требуемую точность измерений.

2. Универсальная многоканальная измерительно-вычислительная система на базе ЭВМ и специальное программное обеспечение, позволяющие осуществлять управление экспериментальными установками и приборами с персонального компьютера, автоматически регистрировать электрокинетические характеристики, получаемые в импульсных и стационарных режимах, а также проводить в реальном масштабе времени комплексную обработку полученных результатов программными средствами.

3. Новый универсальный метод магнитной диагностики анизотропной плазмы с поверхностной ионизацией, сочетающий в себе преимущества изучения параметров приэлектрод-ной плазмы с возможностью одновременной диагностики эмиссионных характеристик поверхности электрода, находящегося в контакте с ионизованной плазмой.

4. Одномерная модель приэлектродной плазмы с поверхностной ионизацией и результаты систематических исследований параметров анизотропной плазмы и эмиссионных характеристик катодных материалов: степень компенсации в широком диапазоне изменения параметра Кнудсена, характер пространственного распределения потенциала и концентрации, напряженность электрического поля в приэлектродной плазме и скорость электронов, электронный и ионный токи эмиссии моно и поликристаллических вольфрамовых катодов, эмиссионная неоднородность реальных катодов в парах цезия и бария и эффективный коэффициент отражения медленных электронов от поверхности. Обоснование того, что с эмиссионная неоднородность поверхности катода приводит к увеличению эффективного коэффициента отражения. Коэффициенты отражения непосредственно от поверхности и от потенциального барьера микрополей пятен, условия образования двойных потенциальных слоев в прикатодной плазме; немонотонный характер зависимости тока и скорости электронов от степени компенсации, доказывающие отсутствие заполнения потенциальной ямы ионами и распределение потенциала с виртуальным катодом в недокомпенсированном режиме, параметры приэлек-тродной плазмы.

Новый метод измерения транспортного сечения рассеяния медленных электронов с энергией (0,1-1) эВ на атомах в условиях ТЭП, сечения рассеяния электронов на атомах цезия, бария и инертных газов. Метод измерения отношения сечений рассеяния на атомах различных элементов.

5. Зондовый метод диагностики функции распределения электронов в плазме с произвольной степенью анизотропии (защищен авторским свидетельством), позволяющий получать нетрадиционную информацию об энергетических и угловых зависимостях гармоник распределения.

Результаты математического анализа метода для зондов разной геометрии в отсутствии априорной информации о степени анизотропии, оптимальная методика реконструкции угловых гармоник распределения, результаты численного модельного эксперимента с пучком электронов в максвел-ловской плазме, доказывающие возможность восстановления полной функции распределения электронов при проведении измерений для ограниченного числа угловых ориентаций зонда в плазме, полярной диаграммы направленного движения электронов в плазме, анализ влияния степени анизотропии распределения на вид второй производной зондового тока по потенциалу зонда, результаты исследования точности метода и его устойчивости по отношению к погрешностям эксперимента.

6. Результаты апробации разработанного зондового метода в плазме положительного столба тлеющего разряда низкого давления в гелии: энергетические зависимости угловых гармоник функции распределения электронов /о- /}, обоснование доминирующей роли лишь первой угловой гармоники распределения /} и общепринятого в теории двучленного разложения функции распределения в слабо анизотропной плазме, определенная с помощью// дрейфовая скорость электронов разных энергий в плазме, энергетические зависимости интегралов электрон - атомных столкновений Бр позволяющие раздельно изучать сечения процессов, протекающих в плазме с участием электронов, новый метод (защищен авторским свидетельством) определения транспортного сечения упругого рассеяния электронов на атомах гелия и локальной концентрации (температуры) нейтральной компоненты плазмы, результаты анализа роли механизмов коллективного и столкновительного взаимодействий в формировании функции распределения электронов.

7. Модель приэлектродной плазмы с объемной ионизацией и результаты теоретического и экспериментального исследования плазмы низковольтного пучкового разряда в легких инертных газах: анизотропная функция распределения электронов и энергетические зависимости угловых гармоник /о—/б* существенные признаки, отличающие низковольтный пучковый разряд в инертных газах от хорошо изученных низковольтных разрядов, доказательство доминирующей роли быстрых электронов в процессах возбуждения, ионизации и токо-п ере носа, пространственное распределение параметров плазмы, полярные диаграммы направленного движения электронов разных энергий и полная функция распределения электронов в анизотропной плазме.

8. Результаты исследований процессов релаксации анизотропии функции распределения электронов в широком диапазоне изменения параметра Кнудсена: обнаруженная в кнудсеновском режиме релаксация функции распределения по направлениям импульса за счет рассеяния на плазменных колебаниях, генерируемых пучком, и оценка сечения этого процесса, эмпирический критерий пороговой энергетической релаксации анизотропной функции распределения на волнах и доказательство доминирующей роли плазменно-пучкового механизма, если разрядный промеокуток превышает пять длин волн ленгмю-ровских колебаний, генерируемых пучком, способ управления пучковой неустойчивостью в бесстолкновительном режиме путем изменения геометрии боковой границы разряда "(защищен авторским свидетельством), в столкиовительном режиме результаты теоретических исследований и экспериментального измерения энергетической релаксации слабо анизотропного пучка электронов путем возбуждения и последующего столкновительного затухания ленгмюров-ских волн, возбуждаемых пучком, доказательство порогового характера релаксации на волнах, теоретические выражения и измеренные значения порогового тока смены механизмов релаксации и критического тока, при котором происходит переход от нагрева тепловых электронов за счет парных е-е столкновений к нагреву за счет столкновительного затухания волн,

J» результаты анализа влияния упругих и неупругих процессов на формирование энергетического спектра быстрых электронов, измеренные функции распределения ранее не исследованных спектральных групп электронов и новый метод определения концентрации метастабилъных атомов гелия,

J» новый метод (защищен авторским свидетельством) исследования параметров анизотропной плазмы удаленных астрофизических объектов и результаты модельного эксперимента по измерению угловых гармоник распределения и анизотропии электронного давления.

9. Результаты экспериментальных и теоретических исследований плазмы Cs-Ba ТЭП в режиме с поверхностной ионизацией: параметры анизотропной плазмы и результаты доказывающие, что использование паров Ва с одной стороны повышает работу выхода анода и оптимальную температуру, а с другой снижает требования к материалу катода и позволяет, изменяя в широких пределах его работу выхода, оптимизировать электронный ток. Метод обобщенной вольтамперной характеристики и результаты оптимизации мощности ТЭП с плоским катодом, полученные предельно достижимые параметры: электрическая мощность 27 вт/см2 и КПД 23% при Гк=2270К, d =0,1 мм. Результаты сравнительного анализа реального КПД ТЭП в режиме с поверхностной ионизацией и в дуговом режиме.

10. Результаты улучшения энергетических характеристик кнудсеновского ТЭП за счет различных геометрий развития поверхности катодов:

J» разработанный новый метод исследования анизотропии энергетического распределения электронов в полостях развитого катода с помощью поперечного магнитного поля и специально ориентированных зондов, измеренная в перекомпенсированном режиме сильно анизотропная функция распределения электронов в полостях, связанная с . большой направленной скоростью электронов вдоль стенок полости, предложенная модель, объясняющая механизм формирования тока в полостях, .обоснование существенной роли взаимодействия электронов с приэлектродным потенциальным барьером сложной структуры, образующимся вблизи неоднородного по работе выхода электрода, анализ механизмов формирования тока в полостях в зависимости от работы выхода катода и обоснование того, что многополостные катоды всегда дают выигрыш в электронном токе и мощности в перекомпснсированном режиме, при этом перспективным для практического применения является слабая чувствительность предельных параметров таких ТЭП к работе выхода катода.

11. Результаты исследования электрокинетических параметров плазмы полностью управляемого плазменного Ся-Ва ключевого элемента с тонкой мелкоструктурной сеткой в качестве управляющего электрода, при этом в стационарном режиме кнудсе-новской дуги: обоснование того, что бинарный Сэ-Ва наполнитель полностью решает проблему катода при низком давлении цезия и упрощает решение проблемы материала сетки, полученные высокая электропрочность триода в диапазоне давлений паров цезия 10"4 - 10"2 тор и малые потери напряжения в открытом состоянии 0,8-2,5 В, параметры модуляции - мощность 1,8 кВт/см2 и КПД более 95%.

12. Обнаруженное явление самопроизвольного обрыва тока и новый эффективный способ модуляции тока (защищен авторским свидетельством), при этом впервые: результаты исследований физических процессов перехода кнудсеновской дуги в нестационарный режим, обнаруженные нелинейные колебания в плазме, предшествующие самопроизвольному обрыву тока и измеренная большая длительность импульса надкритического тока, обусловленная десорбцией атомов цезия с поверхностей анода и сетки, результаты оптических исследований нестационарных процессов в режиме самопроизвольного обрыва тока и анализ влияния колебательных процессов на эффективность сеточного гашения при ограничении ионизации из-за нехватки атомов, результаты исследований эффективности сеточного гашения и установление того, что увеличение амплитуды колебаний с ростом плотности тока приводит к существенному уменьшению амплитуды гасящего сеточного импульса и, следовательно, к снижению затрат на управление током, предельные параметры модуляции в нестационарном режиме: при анодном напряжении 50 В, на частотах 1-10 кГц устойчиво модулируемая удельная электрическая мощность 4 кВт/см2 с КПД более 95 %.

13. Результаты исследований электрокинетических характеристик плазмы низковольтного пучкового разряда с сужением разрядного канала, анализа механизмов токопе-реноса и условий возникновения двойного слоя. новый способ стабилизации тока и параметров плазмы и устройство для его реализации (защищен авторским свидетельством), новые способы и устройства для стабилизации напряжения и управления электронным током в анизотропной плазме (защищены двумя авторскими свидетельствами).

Объектом исследования являлась анизотропная приэлектродная плазма термоэмиссионных приборов электроэнергетики.

Сформулирован новый методический подход к исследованию приэлектродной плазмы - принцип моделирования физических явлений, включающий создание модельного объекта, измерение параметров анизотропной плазмы, построение самосогласованных теоретических моделей и сравнение результатов теории с экспериментом. Моделируются анизотропные плазмы двух типов: кнудсеновская плазма с поверхностной ионизацией и пучковая разрядная плазма с объемной ионизацией.

Поясним принцип моделирования на примере анизотропной плазмы с поверхностной ионизацией. Плазма создается в условиях кнудсеновского цезий - бариевого диода с поверхностной ионизацией. Ионы рождаются за счет поверхностной ионизации атомов цезия, поступающих из межэлектродного промежутка; электроны - за счет термоэлектронной эмиссии. Анод, поглощающий заряженные частицы, располагается параллельно катоду на расстоянии, меньшем характерного размера электродов и длины свободного пробега электронов. Силы, действующие на заряженные частицы в плазме, обусловлены самосогласованным электрическим полем. Изменением давления паров бария достигается плавное управление величиной работы выхода катода, что позволяет в широких пределах варьировать концентрации заряженных частиц, напряженность электрического поля в прикатодном слое, направленную скорость электронов в плазме, исследовать условия возникновения двойных' слоев в прикатодной плазме и их влияние на кинетику процессов токопереноса. Это делает КДПИхорошей одномерной моделью приэлектродной анизотропной плазмы.

Бинарная цезий - бариевая плазменная среда в безразрядном режиме применена для создания кнудсеновского ТЭП, а в режиме кнудсеновской дуги — для разработки и исследования стационарных и импульсных сильноточных плазменных ключевых элементов.

Моделирование приэлектродных процессов в анизотропной плазме с объемной ионизацией и исследование динамики релаксации интенсивного моноэнергетичного пучка электронов проводилось в плазме низковольтного пучкового разряда в легких инертных газах.

Анизотропная плазма исследована непосредственно в рабочих условиях приборов электроэнергетики. Исследованы функции распределения электронов, параметры плазмы цезия, бария и легких инертных газов и основные закономерности процессов в приэлектродной плазме. Выработаны рекомендации для практического использования результатов исследований.

Научная новизна и значимость работы заключаются в разработке и создании комплекса новых методов и средств (автоматизированных экспериментальных установок, высокотемпературных плазменных приборов и специального математического обеспечения) для проведения фундаментальных исследований приэлектродной анизотропной плазмы.

Теория и эксперимент, как правило, взаимно дополняют друг друга, поэтому наиболее важные результаты получены как теоретически, так и экспериментально:

• Разработаны и созданы надежные термоэмиссионные приборы (макеты кнудсе-новского Сэ-Ва ТЭП, плазменного Св-Ва ключевого элемента с полным сеточным управлением, плазменных стабилизаторов тока и напряжения) и установки для комплексных исследований анизотропной плазмы, а также методики и технологии, обеспечивающие стабильную работу высокотемпературных приборов в агрессивных средах и требуемую точность измерений.

• Разработана и создана универсальная многоканальная измерительно-вычислительная система на базе ЭВМ и специальное программное обеспечение, позволяющие осуществлять управление экспериментальными установками и приборами с персонального компьютера, автоматически регистрировать электрокинетические характеристики, получаемые в импульсных и стационарных режимах, а также проводить комплексную обработку полученных результатов программными средствами в реальном масштабе времени. Применение цифровой регистрации данных расширило возможности комплексного анализа, увеличило информативность и чувствительность методов диагностики, повысило достоверность результатов исследований.

• Разработан и создан новый универсальный метод магнитной диагностики анизотропной плазмы с поверхностной ионизацией, сочетающий в себе преимущества изучения приэлектродной плазмы с возможностью одновременной диагностики эмиссионных характеристик поверхности, находящейся в контакте с сильно ионизованной плазмой.

• Создана одномерная модель приэлектродной плазмы с поверхностной ионизацией и проведены систематические исследования параметров анизотропной плазмы и эмиссионных характеристик катодных материалов. Впервые в плазме кнудсеновского диода с поверхностной ионизацией одновременно измерены: степень компенсации в широком диапазоне изменения параметра Кнудсе-на, характер пространственного распределения потенциала, концентрации и напряженность электрического поля в приэлектродной плазме, скорость электронов в плазме, электронный и ионный токи эмиссии моно и поликристаллических вольфрамовых катодов, эмиссионная неоднородность реальных катодов в парах цезия и бария и эффективный коэффициент отражения медленных электронов от поверхности. Показано, что эмиссионная неоднородность поверхности катода приводит к увеличению эффективного коэффициента отражения. Коэффициенты отражения непосредственно от поверхности и от потенциального барьера микрополей пятен, условия образования двойных потенциальных слоев в прикатодной плазме; немонотонный характер зависимости тока и скорости электронов от степени компенсации, доказывающие отсутствие заполнения потенциальной ямы ионами и обосновывающие распределение потенциала с виртуальным катодом в недокомпенсированном режиме, параметры приэлектродной плазмы.

J> Разработан новый метод измерения транспортного сечения рассеяния медленных электронов с энергией (0,1 - 1) эВ на атомах в условиях ТЭП, измерены сечения рассеяния на атомах цезия, бария и инертных газов.

• Впервые разработан зондовый метод диагностики функции распределения электронов в плазме с произвольной степенью анизотропии, позволяющий получать нетрадиционную информацию об энергетических и угловых зависимостях гармоник распределения.

Выполнен математический анализ применения зондов разной геометрии для диагностики анизотропной плазмы в отсутствии априорной информации о степени анизотропии, разработана оптимальная методика реконструкции угловых гармоник распределения, проведен численный модельный эксперимент с пучком электронов в плазме и "показана возможность восстановления полной функции распределения электронов, полярной диаграммы направленного движения электронов в плазме, исследовано влияние степени анизотропии распределения на вид второй производной зондового тока по потенциалу зонда, проведены исследования точности метода и его устойчивости по отношению к погрешности эксперимента. Обоснована высокая точность результатов при проведении измерений для ограниченного числа ориентаций зонда в плазме.

• Разработанный зондовый метод апробирован в плазме положительного столба тлеющего разряда низкого давления в гелии, при этом впервые: измерены энергетические зависимости угловых гармоник функции распределения электронов /о — /5, установлена доминирующая роль лишь первой угловой гармоники распределения /; и экспериментально обосновано общепринятое двучленное разложение функции распределения в слабо анизотропной плазме, определена с помощью// дрейфовая скорость электронов разных энергий, измерены интегралы электрон - атомных столкновений 5), позволяющие раздельно изучать сечения процессов, протекающих в плазме с участием электронов,

У разработан новый метод определения транспортного сечения упругого рассеяния электронов на атомах гелия и локальной концентрации (температуры) нейтральной компоненты плазмы, проведен сравнительный анализ роли механизмов коллективного и столкновитель-ного взаимодействий в формировании функции распределения электронов.

• Обоснован выбор объекта, моделирующего приэлектродную плазму с объемной ионизацией, и проведены теоретические и экспериментальные исследования анизотропной плазмы низковольтного пучкового разряда в инертных газах, при этом впервые: измерены энергетические зависимости угловых гармоник /о~/б, установлены существенные признаки, отличающие низковольтный пучковый разряд в инертных газах от хорошо изученных низковольтных разрядов, показана доминирующая роль быстрых электронов в процессах возбуждения, ионизации и токопереноса, измерено пространственное распределение параметров плазмы, построены полярные диаграммы направленного движения электронов разных энергий и восстановлена полная функция распределения электронов в анизотропной плазме.

• Исследованы механизмы релаксации анизотропии функции распределения электронов в широком диапазоне изменения параметра Кнудсена: в кнудсеновском режиме обнаружена релаксация распределения по направлениям импульса за счет рассеяния на плазменных колебаниях, генерируемых пучком, и выполнена оценка сечения этого процесса, получен эмпирический критерий пороговой энергетической релаксации анизотропной функции распределения на волнах; показано, что в широком диапазоне условий плазменно-пучковый механизм доминирует, если разрядный промежуток превышает пять длин волн ленгмюровских колебаний, генерируемых пучком; предложен способ управления пучковой неустойчивостью в бесстолкновительном режиме путем изменения геометрии боковой границы разряда (использован при создании плазменных стабилизаторов), в столкновителыюм режиме теоретически обоснована и экспериментально измерена энергетическая релаксация слабо анизотропного пучка электронов путем возбуждения и последующего столкновительного затухания ленгмюровских волн, возбуждаемых пучком, показано, что релаксация на волнах имеет пороговый характер, получены выражения и измерены значения порогового тока, при котором происходит смена механизмов релаксации и критического тока, при котором происходит переход от нагрева тепловых электронов за счет парных е-е столкновений к нагреву за счет столкновительного затухания волн, проанализировано влияние упругих и неупругих процессов на формирование энергетического спектра быстрых электронов, измерены пространственные и энергетические распределения ранее не исследованных спектральных групп электронов, предложен метод определения концентрации метастабильных атомов гелия,

J> разработан новый метод исследования параметров анизотропной плазмы удаленных астрофизических объектов, в модельном объекте измерены угловые гармоники распределения и анизотропия электронного давления.

• Экспериментально и теоретически исследованы электрокинетические параметры плазмы Cs-Ba ТЭП в режиме с поверхностной ионизацией: показано, что использование паров Ва с одной стороны повышает работу выхода анода и оптимальную температуру, а с другой снижает требования к материалу катода и позволяет, изменяя в широких пределах его работу выхода, оптимизировать электронный ток, построена обобщенная вольтамперная характеристика и выполнена оптимизация мощности ТЭП с плоским катодом, получены предельно достижимые параметры, так для Тк= 2270 К: d= 0,1 мм,

• электрическая мощность 27 Вт/см2 , КПД 23 %, а для d. = 1 мм, электрическая мощность 15 Вт/см2 и КПД 18 %; обосновывается целесообразность создания Cs-Ba ТЭП в связи с его высоким реальным КПД, близким к КПД Карно. Полученное в режиме с поверхностной ионизацией отношение т1реальн/т1Карн0 =0,6 значительно превышает аналогичное в дуговом режиме.

• Исследована возможность повышения энергетических характеристик кнудсе-новского ТЭП за счет различных геометрий развития поверхности катода, при этом впервые: разработан новый метод исследования анизотропии распределения электронов в полостях развитого катода с помощью поперечного магнитного поля и специально ориентированных зондов, установлено, что в перекомпенсированном режиме распределение электронов в полостях сильно анизотропно, причем электроны приобретают большую направленную скорость вдоль стенок полости, предложена модель, объясняющая механизм формирования тока в полостях. Показано, что существенную роль играет взаимодействие электронов с приэлектродным потенциальным барьером сложной структуры, образующимся вблизи неоднородного по работе выхода электрода, проанализированы механизмы формирования тока в полостях в зависимости от работы выхода катода, показано, что многополостные катоды всегда дают выигрыш в электронном токе и мощности в перекомпенсированном режиме. Перспективным для практического применения является слабая чувствительность предельных параметров таких ТЭП к работе выхода катода.

• Исследованы электрокинетические параметры плазмы полностью управляемоI го плазменного С$-Ва ключевого элемента с тонкой мелкоструктурной сеткой в качестве управляющего электрода. В стационарном режиме кнудсеновской дуги: показано, что использование бинарного Сэ-Ва наполнителя полностью решает проблему катода при низком давлении цезия и упрощает решение проблемы материала сетки, получены высокая электропрочность триода в диапазоне давлений паров цезия 10"4 - 10"2 тор, малые потери напряжения в открытом состоянии 0,8-2,5 В, устойчиво-модулируемая мощность 1,8 кВт/см2 и КПД более 95%.

• • Обнаружено явление самопроизвольного обрыва тока и предложен новый эффективный способ модуляции тока, при этом впервые: исследованы физические процессы перехода кнудсеновской дуги в нестационарный режим, показано, что самопроизвольному обрыву тока всегда предшествует развитие нелинейных колебаний в плазме, обоснована большая длительность импульса надкритического тока, связанная с десорбцией атомов цезия с поверхностей анода и сетки, выполнены оптические исследования нестационарных процессов в режиме самопроизвольного обрыва тока и обнаружено существенное влияние колебательных процессов на эффективность сеточного гашения при ограничении ионизации из-за нехватки атомов, исследована эффективность сеточного гашения и показано, что увеличение амплитуды колебаний с ростом плотности тока приводит к существенному уменьшению амплитуды гасящего сеточного импульса и, следовательно, к снижению затрат на управление током, показано, что плазменный Сэ-Ва ключевой элемент в нестационарном режиме перспективен не только с точки зрения эффективности управления, но и с точки зрения предельных параметров. При анодном напряжении 50 В получена устойчивая модуляция на частотах 1-10 кГц удельной электрической мощности 4 кВт/см2 и КПД более 95 %.

• Обнаружен ряд явлений, связанных с процессами токопереноса в анизотропной плазме низковольтного пучкового разряда в легких инертных газах с сужением разрядного канала, реализованы новые способы и устройства для стабилизации и управления напряжением и электронным током.

Результаты работы позволяют классифицировать их в целом как научное достижение в разработке новых методов диагностики и развитии представлений о процессах в анизотропной плазме.

Практическая значимость результатов работы состоит в том, что в ней изложены научно обоснованные технические решения методов диагностики анизотропной плазмы и ее применения в термоэмиссионных приборах электроэнергетики, внедрение которых вносит значительный вклад в развитие наукоемких технологий, экономики и обороноспособности страны.

• Разработанные методы диагностики анизотропной плазмы и принцип моделирования открывают новые возможности для: создания новых приборов плазменной электроэнергетики, исследования их электрокинетических характеристик, измерения анизотропии распределения электронов и совместного изучения процессов на поверхности электродов и в приэлектродной плазме, исследования низкотемпературной плазмы с пучками заряженных частиц, дальнейшего совершенствования методов диагностики анизотропной плазмы, повышения их точности и надежности.

• Данные об энергетической зависимости интегралов электрон - атомных столкновений открывают возможности раздельного изучения физических процессов, протекающих в плазме с участием электронов одновременно, получения информации о сечениях этих процессов и о конкурентной роли парных и коллективных взаимодействий в формировании распределения электронов.

• Основные закономерности релаксации анизотропии распределения электронов могут быть использованы для изучения приэлектродных явлений в плазме высоковольтных пучковых разрядов, СВЧ разрядов, низковольтных разрядов в парах щелочных и щелочноземельных металлов, плазме послесвечения, а также для разработки и создания новых плазменных источников и нелинейной теории турбулентной плазмы.

• Одновременное применение разработанного зондового метода и метода поляризационной спектроскопии открывает возможности неконтактных исследований анизотропной плазмы удаленных астрофизических плазменных объектов.

• Результаты исследований кинетических характеристик приэлектродной плазмы приборов электроэнергетики позволяют осуществлять рациональный выбор конструкций, режимов работы, а также оптимизировать их энергетические параметры и эффективность.

• Предложенный вариант конструкции цезий - бариевого ТЭП с многополостным пленочным катодом обеспечивает, наряду с увеличением электрической мощности, слабую зависимость максимальной мощности от работы выхода катода. Это делает перспективным его практическое применение в кнудсеновском или в переходном к столкновительному режимах и позволяет снизить рабочую температуру катода.

• Результаты исследований явления самопроизвольного обрыва тока кнудсеновской цезий - бариевой дуги позволили создать принципиально новый способ модуляции тока и эффективный сильноточный управляемый ключевой элемент, коммутирующий в диапазоне частот 1-10 кГц плотность электрической мощности 4 квт/см2 с КПД 95%.

Созданные методы диагностики и выполненные исследования анизотропной плазмы, вносят вклад не только в развитие новых приборов и методов экспериментальной физики, но и в развитие новых направлений в плазменной электронике и физике плазмы.

Результаты работы могут быть использованы исследователями физики плазмы и раз работчиками плазменных энергетических установок, способных работать при высоком уровне радиации и температуре среды выше 1000 К.

Реализация результатов работы. Разработанные в диссертации экспериментальные методы исследований анизотропной плазмы внедрены в ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН (подтверждено актом внедрения) и реализованы при выполнении государственных и академических программ: «Физическая кинетика разреженной низкотемпературной плазмы», «Приэлектродные процессы в низкотемпературной плазме», «Теоретические и экспериментальные исследования фундаментальных проблем физики термоэмиссионного преобразования тепловой энергии в электрическую», а также НИР ЛГИ им. Г.В. Плеханова, в которых автор выступал в качестве научного руководителя: «Исследования плазмы низковольтных пучковых разрядов в инертных газах с целью создания приборов высокотемпературной плазменной электроники» (№ 50/81 и № 78/86; 1981-1990 гг.), проводимых совместно с ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, «Фундаментальные и прикладные исследования электрических, оптических и тепловых явлений в плазме» (1991 - 2001 гт.) и «Фундаментальные исследования анизотропной плазмы с целью создания радиационностойкой электроники для решения проблем охраны окружающей среды» (7Т §53; 2000-2002 гг.), финансируемых Федеральным Фондом Министерства образования.

Достоверность и обоснованность результатов. Основные результаты диссертации являются новыми, защищены 6 авторскими свидетельствами и были впервые получены в работах автора. Они широко опубликованы в научной печати и хорошо известны специалистам в области физики низкотемпературной плазмы, термоэмиссионного преобразования, плазменной электроники и смежных областей: 58 статей в отечественных академических изданиях и международных физических журналах, 46 докладов в сборниках трудов отечественных и международных конференций. Результаты диссертации вошли в современную Энциклопедию низкотемпературной плазмы / под редакцией академика В.Е. Фортова I. М.: Наука, 2000, т.2, т.4.

Достоверность результатов обеспечена системностью проведенных исследований, в ходе которых основные параметры анизотропной плазмы и электрокинетические характеристики термоэмиссионных приборов электроэнергетики получены как теоретически, так и экспериментально. Проведен тщательный научный анализ данных и продемонстрировано как качественное, так и количественное соответствие эксперимента и теории.

Измерения проведены с применением разработанных методов диагностики и современной системы цифровой многоканальной регистрации, основанной на принципах строби-руемого интегрирования. Получено хорошее совпадение результатов с данными контрольных экспериментов на различных установках и других авторов (в случаях, когда это сравнение было возможным).

Выполнен анализ разработанных методов на модельных задачах, исследована их точность и устойчивость по отношению к возможным источникам погрешностей измерений и расчетов.

Апробация работы. В диссертации обобщены результаты научных исследований автора за последние 30 лет, которые в различное время были доложены в виде секционных и обзорных докладов на Всероссийских конференциях по:

• эмиссионной электронике (Ташкент, 1970; Ленинград, 1979),

• физике низкотемпературной плазмы (Киев, 1975; Киев, 1979; Ленинград, 1983; Ташкент, 1987; Минск, 1991),

• физике электронных и атомных столкновений (Рига, 1984),

• термоэмиссионному преобразованию тепловой энергии в электрическую (Алма-Ата, 1972; Обнинск, 1979; Обнинск, 1984),

• генераторам низкотемпературной плазмы (Фрунзе, 1983)

• фундаментальным исследованиям в технических университетах (Санкт-Петербург, 2003) на Всероссийских симпозиумах по:

• плазмохимии (Днепропетровск, 1984),

• процессам ионизации с участием возбужденных атомов ( Ленинград, 1988 -1990),

• повышению эффективности производства, преобразованию и потреблению электроэнергии в народном хозяйстве (Алма-Ата, 1986);

• молекулярным процессам и ионной диагностике химически активной плазмы (Ташкент, 1985);

• элементарным процессам и диагностике низкотемпературной плазмы (Киев, 1986); на Сессиях секций Советов РАН по проблемам:

• «Физика низкотемпературной плазмы», «Физика электронных и атомных столкновений» (Ленинград, 1986-1990),

• «Приэлектродные явления в низкотемпературной плазме» (Ленинград, 1986-1989; Киев, 1990), на Международных конференциях по :

• явлениям в ионизованных газах (Бухарест, Румыния, 1969; Прага, Чехословакия, 1973; Гренобль, Франция, 1979; Будапешт, Венгрия, 1985; Свансеа, Англия, 1987; Белград, Югославия, 1989; Пиза, Италия, 1991),

• термоэмиссионному преобразованию тепловой энергии в электрическую (Юлих, ФРГ, 1972; Эйндховен, Голландия, 1975),

• атомным столкновениям (Гетебург, США, 1989);

• атомной и молекулярной физике в ионизованных газах (Лиссабон, Португалия, 1988; Орлеан, Франция, 1990; Санкт - Петербург, Россия, 1992; Нордвик, Голландия, 1994);

• физике электронных и атомных столкновений (Нью-Йорк, США, 1989; Брисбан, Австралия, 1991);

• атомной физике (Токио, Япония, 1986; Париж, Франция, 1988; Колорадо, США, 1994);

• спектроскопии (София, Болгария, 1986); на Международных симпозиумах по нлазмохимии (Токио, Япония, 1987; Бари, Италия, 1989; Пугношио, Италия,

1990).

Достижения автора в разработке методов диагностики анизотропных функций распределения электронов в плазме отмечены в обзорном докладе на Международной Научной Сессии НАТО « Электронная кинетика и прикладные аспекты газоразрядной плазмы », Санкт - Петербург, 1997 г.

Личный вклад автора в получении результатов, изложенных в диссертации, состоит в формировании нового научного направления исследований анизотропной плазмы в термоэмиссионных приборах электроэнергетики, в постановке проблем и решении задач, разработке и создании новых методов диагностики анизотропной плазмы. Автор непосредственно создавал программы исследований, участвовал в проведении экспериментов и расчетов, анализе и интерпретации результатов, в разработке и создании конструкций и испытаниях макетов кнудсеновского Cs-Ba ТЭП, плазменного Cs-Ba ключевого элемента с полным сеточным управлением, плазменных стабилизаторов тока и напряжения.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из трех частей, содержащих введение, восемь глав и заключение. Ее общий объем составляет 323 стр., включая 203 рис., 14 табл. и список цитируемой литературы, состоящий из 296 наим.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулированы цели и задачи, а также указаны научная новизна, практическая значимость и достоверность результатов, защищаемые результаты и положения, личный вклад автора и апробация работы.

В первой главе кратко описаны экспериментальные приборы, установки, техника измерений, принципы зондовой диагностики функции распределения электронов и параметров низкотемпературной плазмы.

Первая часть включает три подраздела, в которых представлены метод и результаты исследования анизотропной плазмы с объемной ионизацией плазмообразующего компонента.

Вторая глава посвящена разработке метода зондовой диагностики плазмы с произвольной степенью анизотропии. Рассмотрен математический аппарат метода. Решено интегральное уравнение, связывающее ФРЭ пучка со второй производной зондового тока по потенциалу зонда. Разработана оптимальная методика реконструкции лежандровых компонент распределения. Работоспособность метода продемонстрирована в численном модельном эксперименте. Исследовано влияние степени анизотропии распределения электронов на вид второй производной зондового тока по потенциалу зонда. Применен метод полярных диаграмм для исследования направленного движения электронов в плазме. Проиллюстрирована возможность метода при восстановлении полной функции распределения. Анализируются методические особенности измерения анизотропных распределений зондами различных геометрий. Проанализирована погрешность метода и устойчивость результатов по отношению к ошибкам экспериментальных измерений.

В третьей главе проведена апробация зондового метода исследования анизотропной плазмы и иллюстрация его новых возможностей в положительном столбе тлеющего разряда низкого давления в гелии. Измерены энергетические зависимости лежандровых компонентов ФРЭ /}. и выполнен анализ точности измерений. Проиллюстрированы новые возможности зондового метода в определении не только скорости дрейфа электронов и их подвижности, 'но и в определении конвективной скорости электронов с определенной энергией в плазме. Показано, что с помощью уравнения Больцмана и измеренных лежандровых компонентов распределения £ можно определять энергетические зависимости лежандровых компонентов интеграла столкновений Sj и, тем самым, раздельно изучать процессы, одновременно протекающие в плазме с участием электронов. Измерения интегралов столкновений в плазме положительного столба гелиевого разряда позволили оценить роль коллективных и столкнови-тельных взаимодействий в формировании ФРЭ. Разработан метод и определена энергетическая зависимость транспортного сечения упругого рассеяния электронов на атомах гелия.

Получено хорошее совпадение с наиболее достоверными современными данными. Для газов с известиым транспортным сечением предложен метод определения локальной концентрации атомов в основном состоянии. Показано, что если концентрация нейтральной компоненты измерена независимым способом, то из зондовых измерений определяется локальная температура атомов.

В четвертой главе в качестве модели анизотропной приэлектродной плазмы с объемной ионизацией исследуется низковольтный пучковый разряд в гелии. Представлены экспериментальные и теоретические результаты исследования кнудсеновского и столкнови-тельного режимов. Измерена анизотропная функция распределения и пространственное распределение параметров плазмы. Особое внимание уделено исследованию процессов релаксации плотного моноэнергетичного пучка электронов по импульсам и по энергии.

В кнудсеновском режиме впервые обнаружено явление релаксации ФРЭ по направлению импульса за счет механизма электрон-плазмонного взаимодействия. Оценено сечение этого процесса. Получен эмпирический критерий пороговой энергетической релаксации ФРЭ на волнах.

В столкновительном режиме впервые измерена релаксация слабоанизотропного пучка электронов путем возбуждения ленгмюровских волн. Получено выражение для порогового тока, при котором происходит переход от релаксации на парных соударениях к релаксации путем возбуждения волн. Проведено детальное сравнение эксперимента с теорией. Показано, что нагрев тепловых электронов плазмы в столкновительном режиме может происходить за счет столкновительного затухания ленгмюровских волн, возбуждаемых пучком. Определен критический ток смены механизмов нагрева - перехода от нагрева за счет электронг электронных столкновений к нагреву за счет столкновительного затухания волн.

Рассмотрено влияние упругих и неупругих процессов на формирование энергетического спектра быстрых электронов. Измерены функции распределения ранее не исследованных спектральных групп электронов. Путем сравнения теоретических и экспериментальных ФРЭ предложен метод и определена концентрация метастабильных атомов гелия.

Разработан новый метод диагностики анизотропной плазмы удаленных астрофизических объектов. Приведены результаты апробации метода. Все новые методы, представленные в этом разделе защищены авторскими свидетельствами.

Во второй части представлена анизотропная плазма с поверхностной ионизацией плазмообразующего компонента.

В пятой главе описан метод одновременной диагностики анизотропной приэлектродной плазмы и свойств катодов с различной геометрией поверхности. В качестве одномерной модели приэлсктродной плазмы рассматривается кнудсеновский Сэ-Ва диод с поверхностной ионизацией. Изложены теоретические принципы метода магнитной диагностики анизотропной плазмы в перекомпенсированном режиме.

В КДПИ в межэлектродном промежутке, за исключением приэлектродных областей, потенциал в плазме постоянен и электроны движутся прямолинейно. На катодном скачке потенциала электроны приобретают нормальную к поверхности катода составляющую скорости (разброс по скоростям определяется температурой катода). В поперечном магнитном поле электроны движутся по криволинейным траекториям с ларморовским радиусом кривизны. С ростом напряженности магнитного поля ларморовский радиус становится меньше межэлектродного зазора и часть электронов, не достигая анода, возвращается на катод. Это приводит к уменьшению проходящего анодного тока. Исследование зависимости относительного ослабления электронного тока насыщения в магнитном поле (магнитной характеристики) положено в основу метода диагностики. Пространственное перераспределение концентрации электронов под действием магнитного поля приводит к изменению распределения потенциала в межэлектродном зазоре и в свою очередь к изменению траекторий движения электронов. Таким образом, поведение электронов описывается самосогласованной системой кинетических уравнений с учетом внешнего магнитного поля и уравнения Пуассона. Теоретический анализ поведения электронов в магнитном поле [3-8] показал, что задача может быть сведена к решению трансцендентных уравнений. В результате решения этой системы построены магнитные характеристики для различных значений степени компенсации у (здесь у = - отношение концентраций ионов и электронов, рожденных на поверхности катода).

Задача решена с учетом поверхностного коэффициента отражения электронов и неоднородности реальных катодов по работе выхода. Разработан численный метод анализа экспериментальных данных, позволивший одновременно определить размеры приэлектродных областей, степень компенсации, потенциал и концентрацию плазмы, направленную скорость электронов в плазме, работу выхода катода, эффективный коэффициент отражения. Проанализирована устойчивость метода относительно случайных погрешностей в экспериментальных данных. Проведено разделение вклада в эффективный коэффициент отражения электронов, отражения непосредственно от поверхности и от потенциального барьера полей пятен. Измерены коэффициенты отражения и эмиссионная неоднородность поверхности для поликристаллического и ряда монокристаллических вольфрамовых катодов. Разработанный метод обеспечивает возможность непрерывного контроля эмиссионной однородности поверхности термокатодов в условиях их реальной эксплуатации (например в кнудсеновском ТЭП при температурах поверхности выше 2000 К и уровне электронной эмиссии Ю'-Ю2 А/см2).

Увеличение давления паров бария снижает работу выхода катода и, как следствие, уменьшает степень компенсации. При достижении у < 1 реализуется недокомпенсированный режим, в котором распределение потенциала существенно зависит от степени заполнения потенциальной ямы ионами. Теоретический анализ проведен для двух предельных случаев: нулевого и полного заполнения ямы ионами. Показано, что при нулевом заполнении потенциальной ямы в недокомпенсированном режиме формируется двойной слой (виртуальный катод), перепад потенциала на внешней части которого увеличивается с уменьшением у. Это приводит к немонотонному изменению электронного тока и направленной скорости электронов в плазме с уменьшением у. Построены магнитные характеристики в недокомпенсированном режиме при различных значениях степени компенсации у и степени заполнения потенциальной ямы ионами. Экспериментально доказана нулевая степень заполнения потенциальной ямы ионами в кнудсеновском режиме и проведены исследования плазмы в недокомпенсированном режиме.

Предложен метод измерения транспортного сечения рассеяния электронов малых энергий на атомах, основанный на анализе магнитных характеристик в переходной области от кнудсеновского к столкновительному режиму. Проведены измерения абсолютного сечения рассеяния электронов и отношения сечений на атомах цезия и бария. Предложен метод и измерена энергетическая зависимость сечений рассеяния электронов на атомах инертных газов.

Исследовано влияние геометрии поверхности катода на формирование ФРЭ в при-электродной плазме. Для многополостного катода показано, что в перекомпенсированном режиме ФРЭ в полостях сильно анизотропна и электроны приобретают большую направленную скорость вдоль стенок полости. Предложена модель, объясняющая механизм формирования функции распределения в полостях. Показано, что существенную роль играет взаимодействие электронов с приэлектродным потенциальным барьером сложной структуры, образующимся вблизи неоднородного по работе выхода электрода.

В третьей части представлены результаты применения методов диагностики анизотропной плазмы для оптимизации энергетических характеристик приборов плазменной электроэнергетики.

Термоэмиссионный способ преобразования тепловой энергии в электрическую актуален для космических приложений (мощные автономные энергоустановки для обеспечения маневрирования космических аппаратов и энергоснабжения исследовательских лабораторий). В качестве источника тепла используется ядерный реактор, с которым ТЭП образует единую энергетическую систему - термоэмиссионный реактор преобразователь. Перспективы дальних космических полетов с энергосистемами на основе ТРП кажутся сегодня реальными в связи с приобретением термоэмиссионного комплекса ТОПАЗ-2 агентством NASA.

В шестой главе представлены экспериментальные и теоретические результаты исследований плазмы и оптимизации параметров эффективного Cs-Ba ТЭП в режиме с поверхностной ионизацией.

Исследуются распределения потенциала ТЭП с поверхностной ионизацией. Особое внимание уделено области перехода из перекомпенсированного режима в недокомпенсиро-ванный. Проведена оптимизация электронного тока насыщения и сравнение максимального тока ТЭП с хаотическим током в равновесной изотермической полости. Для оптимизации мощности ТЭП применен метод обобщенной вольт-амперной характеристики. Рассмотрены предельно достижимые энергетические параметры и КПД кнудсеновского ТЭП с плоским катодом. Показано, что в режиме с поверхностной ионизацией отношение реального КПД к КПД цикла Кар но значительно выше, чем аналогичное отношение в дуговом режиме. Исследованы перспективы улучшения предельных энергетических характеристик кнудсеновского Cs-Ba ТЭП за счет использования многополостных катодов.

Так как ТРП является низковольтным источником энергии постоянного тока, то при разработке ядерной термоэмиссионной станции необходимо решать проблемы преобразования постоянного тока в переменный для передачи энергии к системам потребления на расстояния в несколько десятков метров. Эти проблемы оптимально решаются при сочетании ТРП с радиационностойкой инверторной системой. Эффективными в таких условиях оказались полностью управляемые ключевые элементы на основе низковольтной дуги.

В седьмой главе рассмотрен полностью управляемый плазменный Cs-Ba ключевой элемент на высокие плотности тока. Представлены экспериментальные результаты исследований кинетики процессов полного сеточного управления в стационарном режиме кнудсе-новской дуги. Рассмотрены физические принципы перехода кнудсеновской дуги в нестационарный режим. Предложен новый эффективный способ модуляции тока на основе обнаруженного явления самопроизвольного обрыва тока. Выполнены оптические исследования неста-' ционарных процессов в режиме самопроизвольного обрыва тока. Исследована эффективность сеточного гашения и показано, что плазменный Cs-Ba ключевой элемент в нестационарном режиме перспективен не только с точки зрения эффективности управления, но и с точки зрения предельных параметров. При анодном напряжении 50 В на частотах 1-10 кГц получена устойчивая модуляция удельной электрической мощности 4 кВт/см2 и КПД более 95 %.

В восьмой главе кратко рассмотрены различные способы и плазменные устройства для получения стабилизированного тока и напряжения. Все представленные способы и устройства защищены авторскими свидетельствами.

Обзор литературы дан в каждой главе отдельно, а нумерация формул, рисунков и список литературы единые для всей диссертации.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах [7-8, 23, 25, 47, 50-51, 53-54, 56-64, 66, 84, 119-124, 127-131, 135, 146, 158-165, 170, 172-174, 177, 187-191, 194-197, 201-204,214-216, 224-225, 231, 243-244, 269, 274-278, 282-291].

Считаю необходимым выразить глубокую признательность своим первым учителям, сотрудникам ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, оказавшим на меня большое влияние в период выбора направления исследований и профессионального становления Еарабаш Ы.Б., Спиридонову Г.А. и, к сожалению, уже ушедшим из жизни Дунаеву Ю.А., Юрьеву В.Г. и Ионову Н.И.

Я благодарен моим коллегам, сотрудникам сектора плазменного преобразования энергии, Эндеру А.Я. , Бабанину В.И., Кузнецову В.И, Ситнову В.И., в тесном контакте с которыми выполнен комплекс теоретических и экспериментальных работ по исследованию кнудсеновской анизотропной плазмы и созданию приборов плазменной электроники.

С 1980 года работа развивается на кафедре физики Ленинградского горного института (ныне Санкт-Петербургский государственный горный институт). Я искренне признателен ректору института Литвиненко B.C. за поддержку фундаментальных исследований физики анизотропной плазмы в термоэмиссионных приборах электроэнергетики для решения проблем защиты окружающей среды.

Особая благодарность - научным сотрудникам, аспирантам и ближайшим коллегам по кафедре физики, Федорову В.Л., Мезенцеву А.П., Лапшину В.Ф., Демидову В.К, Степанову Ю.Л., совместная работа с которыми в течение последних 20 лет помогла завершить диссертацию и создать задел в развитии радиационностойкой электроэнергетики для космических и наземных приложений.

На разных этапах работы мне часто приходилось обращаться к специалистам в области ТЭП, физики плазмы и газового разряда. Я глубоко признателен Афросимову В.В.,

Биберману Л.М.\ Бакшту Ф.Г., Голанту В.Е., ]Гвердцители И.Г.\ Голубовскому Ю.Б., Перелю В.И., \Сена Л.А.\Смирнову Б.М., Сербину В.И., Кайбышеву В.З., Кудрявцеву А.А. за ценные замечания и советы.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 8 контрагированного режима разряда с нелинейной характеристикой, удовлетворяющей требованиям стабилизации тока. Исследованы ФРЭ и распределение параметров плазмы в этом режиме разряда и сформулированы условия управления стабилизированным током. Предложен новый способ стабилизации тока и устройство для его реализации. Способ основан на различном поведении групп быстрых и тепловых электронов катодной плазмы в контрагиро-ванном режиме НПР. Реализован способ в триоде, анод которого выполнен в виде диафрагмы с центральным отверстием и установлен между катодом и управляющим электродом. Такая конструкция обеспечивает возможность существования в одном плазменном триоде нелинейных характеристик, удовлетворяющих как требованиям стабилизации тока, так и напряжения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена актуальной проблеме разработки методов диагностики анизотропной плазмы термоэмиссионных приборов электроэнергетики и содержит результаты систематических исследований физических процессов в анизотропной плазме с целыо установления взаимосвязи кинетических и электрических характеристик приборов.

Неравновесность присуща плазме приэлектродных областей практически всех устройств плазменной электроники. В работе применен метод моделирования приэлектродных явлений в тех условиях, в которых их экспериментальное изучение осложнено из-за отсутствия должного пространственного разрешения. В качестве объектов, моделирующих приэлек-тродную плазму, рассмотрены кнудсеновский плазменный диод с поверхностной ионизацией и низковольтный пучковый разряд в инертных газах. Исследованы такие общие для физики приэлектродных явлений вопросы, как взаимодействие электронов с неоднородной поверхностью термокатодов, механизмы ионизации и токопереноса, измерение анизотропной функции распределения электронов и динамика релаксации анизотропной ФРЭ по импульсу, энергии и др.

Решение этих вопросов потребовало обоснования и разработки новых методов диагностики анизотропной плазмы: магнитного и зондового. Новые методы детально апробированы в различных плазменных объектах. Экспериментальные результаты находятся в хорошем согласии с данными современных теорий.

Исследована работа плоских и многополостных термоэмиссионных катодов в плазме агрессивных и благородных газов. Одновременно измерены параметры приэлектродной анизотропной плазмы, синтезированной на поверхности, и эмиссионные характеристики поверхности моно и поликристаллических катодов разных геометрий. Проиллюстрированы новые возможности методов исследования анизотропной плазмы: измерение угловых гармоник анизотропной функции распределения электронов, дрейфовой скорости электронов разных энергий, интегралов электронных столкновений, построение полярных диаграмм направленного движения электронов в плазме, измерение сечений взаимодействия электронов с атомами, локальной концентрации (температуры) нейтральной компоненты плазмы и др.

Исследована анизотропная плазма термоэмиссионных приборов электроэнергетики. Найдена взаимосвязь функции распределения электронов в приэлектродной плазме с электрическими параметрами приборов. Это позволило оптимизировать конструкции и энергетические характеристики приборов.

Сформулируем кратко результаты работы:

1. Разработаны и созданы надежные термоэмиссионные приборы (макеты кнудсенов-ского Cs-Ba ТЭП, плазменного Cs-Ba ключевого элемента с полным сеточным управлением, плазменных стабилизаторов тока и напряжения) и установки для комплексных исследований анизотропной плазмы, а также методики и технологии, обеспечивающие стабильную работу в агрессивных средах и требуемую точность измерений.

2. Разработана и создана универсальная многоканальная измерительно-вычислительная система на базе ЭВМ и специальное программное обеспечение, позволяющие осуществлять управление экспериментальными установками и приборами с персонального компьютера, автоматически регистрировать электрокинетические характеристики, получаемые в импульсных и стационарных режимах, проводить в реальном масштабе времени комплексную обработку полученных результатов программными средствами. Применение цифровой регистрации расширило возможности синхронизации и комплексного анализа, увеличило информативность и чувствительность методов диагностики, повысило достоверность результатов исследований.

3. Разработан и создан новый универсальный метод магнитной диагностики анизотропной плазмы с поверхностной ионизацией, сочетающий в себе преимущества изучения при-электродной плазмы с возможностью одновременной диагностики эмиссионных характеристик поверхности, находящейся в контакте с ионизованной плазмой.

4. Создана одномерная модель приэлектродной плазмы с поверхностной ионизацией и проведены систематические исследования параметров анизотропной плазмы и эмиссионных характеристик катодных материалов. Впервые в плазме кнудсеновского диода с поверхностной ионизацией одновременно измерены:

• степень компенсации в широком диапазоне изменения параметра Кнудсена, характер пространственного распределения потенциала и концентрации в широком диапазоне изменения степени компенсации, напряженность электрического поля в приэлектродной плазме, скорость электронов,

• электронный и ионный токи эмиссии моно и поликристаллических вольфрамовых катодов, эмиссионная неоднородность реальных катодов в парах цезия и бария, эффективный коэффициент отражения медленных электронов от поверхности. Показано, что эмиссионная неоднородность поверхности катода приводит к увеличению эффективного коэффициента отражения, раздельно определены коэффициенты отражения непосредственно от поверхности и от потенциального барьера микрополей пятен,

• условия образования двойных потенциальных слоев в прикатодной плазме; немонотонный характер зависимости тока и скорости электронов от степени компенсации, доказывающие отсутствие заполнения потенциальной ямы ионами и обосновывающие распределение потенциала с виртуальным катодом в недокомпенсиро-ванном режиме, параметры приэлектродной плазмы,

• разработан новый метод измерения транспортного сечения рассеяния медленных электронов с энергией (0,1-1) эВ на атомах в условиях ТЭГГ, измерены сечения рассеяния на атомах цезия, бария и инертных газов.

5. Впервые разработан и создан зондовый метод диагностики функции распределения электронов в плазме с произвольной степенью анизотропии, позволяющий получать нетрадиционную информацию об энергетических и угловых зависимостях гармоник распределения:

• выполнен математический анализ применения зондов разной геометрии для диагностики анизотропной плазмы в отсутствие априорной информации о степени анизотропии, разработана оптимальная методика реконструкции угловых гармоник распределения,

• проведен численный модельный эксперимент с пучком электронов в максвеллов-ской плазме, и показана возможность восстановления полной функции распределения электронов, полярной диаграммы направленного движения электронов в плазме, исследовано влияние степени анизотропии распределения на вид второй производной зондового тока по потенциалу зонда,

• проведены исследования устойчивости метода и погрешности с учетом погрешностей эксперимента.

6. Разработанный зондовый метод апробирован в плазме положительного столба тлеющего разряда низкого давления в гелии, при этом впервые:

• измерены энергетические зависимости угловых гармоник функции распределения электронов /о- и выполнен анализ точности измерений, установлена доминирующая роль лишь первой угловой гармоники распределения/\ и экспериментально обосновано общепринятое теоретическое двучленное разложение функции распределения в слабо анизотропной плазме,

• определена с помощьюдрейфовая скорость электронов разных энергий,

• измерены интегралы электрон-атомных столкновений ¿у, позволяющие раздельно изучать сечения процессов, протекающих в плазме с участием электронов, разработан новый метод определения транспортного сечения упругого рассеяния электронов на атомах гелия и локальной концентрации (температуры) нейтральной компоненты плазмы,

• проведен сравнительный анализ роли механизмов коллективного и столкнови-тельного взаимодействий в формировании функции распределения электронов.

7. Обоснован выбор объекта, моделирующего приэлектродную плазму с объемной ионизацией, и проведены теоретические и экспериментальные исследования анизотропной плазмы низковольтного пучкового разряда в инертных газах, при этом впервые:

• измерены анизотропная функция распределения электронов и энергетические зависимости угловых гармоник /о—/б, установлены существенные признаки, отличающие низковольтный пучковый разряд в инертных газах от хорошо изученных низковольтных разрядов, показана доминирующая роль быстрых электронов в процессах возбуждения, ионизации и токопереноса,

• измерено пространственное распределение параметров плазмы, построены полярные диаграммы направленного движения электронов разных энергий и восстановлена полная функция распределения электронов в анизотропной плазме.

Исследованы механизмы релаксации анизотропии распределения электронов в широком диапазоне изменения параметра Кнудсена:

• в кнудсеновском режиме обнаружена релаксация распределения по направлениям импульса за счет рассеяния на плазменных колебаниях, генерируемых пучком, и выполнена оценка сечения этого процесса,

• показано,, что процесс релаксации интенсивного моноэнергетичного пучка электронов в бесстолкновительном режиме протекает в два этапа: зотропизация пучка при незначительных потерях энергии и релаксация по энергии слабоанизотропного пучка к состоянию с платообразной функцией распределения,

• получен эмпирический критерий пороговой энергетической релаксации анизотропной функции распределения на волнах, показано, что в широком диапазоне условий плазменно-пучковый механизм доминирует, если разрядный промежуток превышает пять длин волн ленгмюровских колебаний, генерируемых пучком электронов. Обнаружен способ управления пучковой неустойчивостью в бесстолкновительном режиме путем изменения геометрии боковой границы разряда (использован при создании плазменных стабилизаторов),

• в столкновительном режиме теоретически обоснована и экспериментально измерена энергетическая релаксация слабо анизотропного пучка электронов путем возбуждения и последующего столкновительного затухания ленгмюровских волн, возбуждаемых пучком,

• показано, что релаксация на волнах имеет пороговый по току характер, получены выражения и измерены значения порогового тока, при котором происходит смена механизмов релаксации,

• исследованы механизмы нагрева тепловых электронов и показано, что в столкно-вительном режиме нагрев может происходить за счет столкновительного затухания ленгмюровских волн, возбуждаемых пучком, найдены значения критического тока, при котором происходит переход от нагрева за счет парных е-е столкновений к нагреву за счет столкновительного затухания волн,

• проанализировано влияние упругих и неупругих процессов на формирование энергетического спектра быстрых электронов, измерены угловые пространственные и энергетические распределения ранее не исследованных спектральных групп электронов, предложен метод определения концентрации метастабильных атомов гелия, основанный на сравнении теоретических и экспериментальных полных функций распределения электронов,

• разработан новый метод исследования параметров анизотропной плазмы удаленных астрофизических объектов, метод апробирован на модельных плазменных объектах - измерены угловые гармоники распределения и анизотропия электронного давления.

8. Экспериментально и теоретически исследованы электрокинетические параметры плазмы Cs-Ba ТЭП в режиме с поверхностной ионизацией:

• установлено, что использование паров Ва с одной стороны повышает работу выхода анода и оптимальную температуру, а с другой снижает требования к материалу катода и позволяет, изменяя в широких пределах его работу выхода, оптимизировать электронный ток,

• построена обобщенная вольтамперная характеристика и выполнена теоретическая и экспериментальная оптимизация мощности ТЭП с плоским катодом,

• получены предельные энергетические параметры и КПД, так для Тк = 2270 К: d = 0,1 мм, электрическая мощность 27 Вт/см2, КПД 23 %, а для d= 1 мм, электрическая мощность 15 Вт/см2, КПД 18 %,

• обоснована целесообразность создания кнудсеновского Cs-Ba ТЭП в связи с его высоким реальным КПД, близким к КПД Карно. Полученное в режиме с поверхностной ионизацией отношение Л реальн / Л карно значительно выше аналогичного отношения в дуговом режиме.

9. Исследованы возможности повышения энергетических характеристик кнудсеновского ТЭП за счет различных геометрий развития поверхности катодов, при этом:

• разработан новый метод исследования характера анизотропии распределения электронов в полостях развитого катода с помощью поперечного магнитного поля и специально ориентированных зондов, установлено, что в перекомпеисированном режиме распределение электронов в полостях сильно анизотропно, причем электроны приобретают большую направленную скорость вдоль стенок полости,

• предложена модель, объясняющая механизм формирования тока в полостях. Показано, что существенную роль играет взаимодействие электронов с приэлектрод-ным потенциальным барьером сложной структуры, образующимся вблизи неоднородного по работе выхода электрода,

• проанализирована зависимость электронного тока в полостях от работы выхода катода, показано, что многополостные катоды всегда дают выигрыш в электронном токе и мощности, обнаружено, что катод с развитой поверхностью обладает слабой чувствительностью к изменению работы выхода в оптимальном режиме и поэтому перспективен для практического применения.

10. Проведены исследования электрокинетических параметров плазмы полностью управляемого плазменного СБ-Ва ключевого элемента:

• Разработана специальная конструкция управляющего электрода с тонкой мелкоструктурной сеткой, обеспечивающая надежное управление током в стационарном режиме кнудсеновской дуги при высоких температурах катода и сетки, получена высокая электропрочность триода в диапазоне давлений паров цезия 10"4-10" 2 тор и малые потери напряжения в открытом состоянии 0,8-2,5 В,

• показано, что использование бинарного СБ-Ва наполнителя полностью решает проблему катода при низком давлении цезия и упрощает требования к материалу сетки,

• в стационарном режиме дуги получена модулируемая мощность 1,8 кВт/см2 при

КПД более 95 %.

11. Обнаружено явление самопроизвольного обрыва тока и предложен новый эффективный способ модуляции тока, при этом впервые:

• исследованы физические процессы перехода кнудсеновской дуги в нестационарный режим, впервые установлена большая длительность импульса надкритического тока, объясняемая десорбцией атомов цезия с поверхностей анода и сетки, показано, что самопроизвольному обрыву тока всегда предшествует развитие нелинейных колебаний в плазме,

• путем корреляционной обработки установлен характер колебательных процессов в докритическом режиме дуги, выполнены оптические исследования нестационарных процессов в режиме самопроизвольного обрыва тока и обнаружено существенное влияние колебательных процессов на эффективность сеточного гашения при ограничении ионизации из-за нехватки атомов,

• исследована эффективность сеточного гашения и показано, что увеличение амплитуды колебаний с ростом плотности тока приводит к существенному уменьшению гасящего сеточного импульса и, следовательно, к снижению затрат на управление током,

• показано, что плазменный Сэ-Ва ключевой элемент в нестационарном режиме перспективен не только с точки зрения эффективности управления, но и с точки зрения предельных параметров. При анодном напряжении 50 В получена устойчивая модуляция на частотах 1-10 кГц удельной электрической мощности 4 кВт/см2 и КПД более 95 %.

12. Исследованы электрокинетические характеристики макетов плазменных стабилизаторов (диодных и триодных) в режиме низковольтного разряда в инертных газах.

• проанализирована взаимная зависимость длины энергетической релаксации распределения электронов и электрических параметров от давления газа, плотности электронного тока и геометрии границы плазменного канала,

• показано, что высокие параметры коэффициента стабилизации напряжения достигаются только в режимах, в которых линейные размеры межэлектродного промежутка плазменного стабилизатора не превосходят длины энергетической релаксации распределения,

• предложен новый способ стабилизации напряжения, оптимизированы энергетические характеристики и конструкции высоковольтных управляемых стабилизаторов.

13. Начаты исследования электрокинетических характеристик макетов плазменных триодов с сужением разрядного канала в режиме НПР в легких инертных газах, при этом впервые:

• обнаружены условия возникновения контрагированного режима разряда с нелинейной характеристикой, удовлетворяющей требованиям стабилизации тока, исследованы ФРЭ и распределение параметров плазмы в этом режиме разряда и сформулированы принципы управления стабилизированным током,

• предложен новый способ стабилизации тока и устройство для его реализации.

Способ основан на различном поведении групп быстрых и тепловых электронов катодной плазмы в контрагированном режиме. Реализован способ в триоде, анод которого выполнен в виде диафрагмы с центральным отверстием и установлен между катодом и управляющим электродом. Такая конструкция обеспечивает возможность существования в одном плазменном триоде нелинейных характеристик, удовлетворяющих как требованиям стабилизации тока, так и напряжения.

Полученные рекордные параметры эффективных приборов плазменной электроэнергетики позволяют ставить вопрос о технической реализации соответствующих систем.

1. Дюжев Г.А. Приэлеюродные явления в сильноточной дуге с термоэмиссионным катодом: Диссертация / ФТИ им. А.Ф.Иоффе АН СССР. Л., 1980. 376 с.

2. ЯрыгинВ.И. Электродные материалы термоэмиссионных преобразователей энергетических установок различного назначения: Диссертация / ГНЦ РФ ФЭИ. Обнинск, 1999.267 с.

3. ЭндерА.Я. Два типа распределения потенциала в кнудсеновском режиме работы термоэмиссионного преобразователя в поперечном магнитном поле // ЖТФ. 1969. Т.39. № 6. С.1016-1019.

4. ЭндерА.Я. Идеальный кнудсеновский термоэмиссионный преобразователь в поперечном магнитном поле//ЖТФ. 1970. Т.40. № 3. С.551-560.

5. Морозов Ю.Г., Эпдер А.Я. Влияние поперечного магнитного поля на работу термоэмиссионного преобразователя в недокомпенсированном кнудсеновском режиме // ЖТФ. 1971. T.4I. № 11. С.2412-2419.

6. ЭндерА.Я. Термоэмиссионный преобразователь тепловой энергии в электрическую в кнудсеновском режиме: Диссертация / ФТИ АН СССР. Л., 1972. 220 с.

7. Эндер А.Я., Мустафаев А.С., Ситное В.И. и.др. Система автоматической передачи и обработки данных общефизического эксперимента / ФТИ АН СССР. Л., 1977.135 с.

8. Эндер А.Я., Мустафаев А.С., Ситное В.И. и.др. Система автоматической передачи и обработки на ЭВМ быстропротекающих периодических процессов / ФТИ АН СССР. Л., 1978. 87 с.

9. Druyvestein M.J. Der Niedervoltbogen -Ztschr. f. Phys., 1930, v.64, p.781-798.

10. Medicus G. Spherical Langmuir probe in "drifting" and "accelerated" Maxwellian distribution//J. Appl. Phys., 1962, v.33, p.3094-3100.

11. Rayment S.W., Twiddy N.D. Time resolved electron energy distribution measurements in high current discharges//!. Phys. D.: Appl. Phys., 1973, v.6, p.2242-2249.

12. Cirant S. Electron energy distribution function determinated by interpolation of an electrostatic probe curve// Contr. pap. XIICPIG, 1973, Prague, 1973, p.428.

13. Кривошеее С.И., Макарчук В.Н., ФисунО.И. Определение функции распределения электронов из анализа статистических свойств собственных флуктуации плазмы // Тр. Всес. конф. ФНП. Ташкент: ФАН, 1987.4.II. С.202-203.

14. Малышев Г.М., Федоров B.JI. Применение узкополосного усилителя для осциллогра-фического исследования функции распределения электронов по скоростям в электрическом разряде // ДАН СССР. 1953. Т.92. С.269-271.

15. Wiesemann К. Die Messung der Verteilungsfiinction der Electronen in der Umgebag einer Blende // Ann. Phys. (DDR), 1969,236,275-293.

16. Каган Ю.М., Колоколов Н.Б., Праматаров П.M., Петрунькин МЛ. Влияние конечной амплитуды дифференцирующего сигнала на измерение функции распределения электронов методом модуляции зондового тока // ЖТФ. 1977. Т.47. № 6. С.1160-1167.

17. Благоев А.Б., Каган Ю.М., Колоколов Н.Б., Лягущеико Р.И. Влияние конечной амплитуды дифференцирующего сигнала на измерение функции распределения электронов методом модуляции зондового тока//ЖТФ. 1975. Т.45. С.579-585.

18. Волкова JI.M., Демидов В.И., Колоколов Н.Б., Кралъкина ЕА. Сравнение на основе аппаратных функций различных зондовых методов измерения энергетического распределения электронов в плазме//ТВТ. 1984. Т.22. В.4. С J57-763.

19. Мустафаев A.C., Мезенцев А.П., Симонов В.Я. и др. Зондовые измерения электронной функции распределения в неравновесной плазме // ЖТФ. 1984. Т.54. № 11. С.2153-2157.

20. Hiroshi Amemiya A. Deconvolution method for measuring the energy distribution function in plasmas // Jap. J. Appl. Phys., 1975, v.14, p. 165-166.

21. Мустафаев A.C., Мезенцев А.П. Исследование плазмы термоэмиссионной дуги в гелии/ЛГИ. Л., 1982.93 с.

22. Каган Ю.М., Перель В.И. Зондовые методы исследования плазмы // УФН. 1963. Т.81. С.409-452.

23. Козлов О.В. Электрический зонд в плазме. М.: Атомиздат, 1969.291 с.

24. Чей Ф. Электрические зонды // Диагностика плазмы / Под ред. Р.Хаддлстоуна, С.МЛеонарда. М.: Мир, 1967. С.94-164.

25. Bohm D., Burhop E.H.S., Massey H.S. W. The use of probes for plasma exploration in strong magnetic field. In: The characteristics of electrical discharge in magnetic field / Ed. by Cuthric A. and Macerling R.K. N.-V., 1949, p.13-76.

26. Миленин B.M. О нахождении потенциала пространства с помощью второй производной зондового тока по потенциалу зонда//ЖТФ. 1971. Т.41. С.831-832.

27. Луковников А.К, Новгородов М.З. К вопросу о потенциале пространства при зондо-вых измерениях //ЖТФ. 1971. Т.41. С.2433-2436.

28. Асвадуров К.Д., Васильева И.А, К вопросу об определении потенциала плазмы // ЖТФ. 1972. Т.42. С.207-208.

29. Голубовский Ю.Б., Захарова В.М., Пасункин В.Н., Цендин Л.Д. Зондовые измерения функции распределения электронов по энергии в диффузионном режиме // Физика плазмы. 1981. Т.7. № 3. С.620-628.

30. Голубовский Ю.Б., Ш.Х.алъ-Хават. Об измерении функции распределения электронов по энергии при повышенном давлении //ЖТФ. 1989. Т.59. № 6. С.39-45.

31. Горбунов Н.А., Колоколов Н.Б., Кудрявцев А.А. Зондовые измерения функции распределения электронов по энергиям при промежуточных и высоких давлениях // ФП. 1989. Т. 15. В.12. С.1513-1520.

32. Жилинский А.П., Кутеев Б.В., Сахаров Н.В., Смирнов А.С. Измерения параметров сла-боионизированной плазмы электростатическим зондом в магнитном поле. Ч. 1. // Физика плазмы. 1977. Т.З. № 5. С.1028-1036.

33. Баюит Ф.Г., Дюжев Г.А., Циркель Б.И. и др. Зондовая диагностика низкотемпературной плазмы в магнитном поле. II. Определение температуры электронов и потенциала плазмы // ЖТФ. 1977. Т.47. № 8. С.1630-1641.

34. Рожанский В.А., Цендин ЛД. О характеристиках электростатического зонда в магнитном поле //ЖТФ. 1978. Т.48. В.8. С.1647-1653.

35. A4. Коваленко В.Ф., Рожанский Д. А., Сена JI.A. Направленный ток и характеристики зондов в ртутной дуге//ЖТФ. 1934. Т.4. №7. С.1271-1281.

36. Бакшт Ф.Г., Дюжев Г.А., Марциновский А.Н. и др. Термоэмиссионные преобразователи и низкотемпературная плазма / Под ред. Б.Я.Мойжеса, Г.Е.Пикуса М.: Наука, 1973. 480 с.

37. Девятков A.M., Мальков М.А. Зондовая диагностика анизотропных функций распределения электронов по скоростям в плазме // Тр. VIФНП. Л., 1983. Т.1. С.434-436.

38. Мезенцев А.П., Мустафаев A.C. Определение анизотропной функции распределения электронов по скоростям в плазме короткой дуги с помощью цилиндрических зондов // ЖТФ. 1985. Т.55. №11. С.2232-2235.

39. Казанцев С.А., Субботенко A.B. Поляризационная диагностика низкотемпературной плазмы//Физика плазмы. 1984.Т.10.№ 1. С.135-142.

40. Казанцев С.А., Свелокузов А.Е., Субботенко A.B. Исследование анизотропии движения электронов в плазме емкостного высокочастотного разряда низкого давления // ЖТФ. 1986. Т.56.№6. С.1091-1099.

41. Мустафаев A.C., Демидов В.И., Мезенцев А.П. Влияние неупругих процессов на формирование ФРЭ по энергии // Письма в ЖТФ. 1985. Т.П. С.693-697.

42. Мезенцев А.П., Мустафаев A.C., Федоров B.JI. Определение параметров функции распределения электронов по скоростям в плазме короткой дуги с помощью цилиндрических зондов // ЖТФ. 1985. Т.55. № 3. С.544-549.

43. Федоров B.JT. Определение функции распределения электронов по скоростям в аксиально-симметричной плазме // ЖТФ. 1985. Т.55. № 5. С.926-929.

44. Мезенцев А.П., Мустафаев A.C., Федоров B.JI. и др. Измерение интеграла электрон-атомных столкновений в низкотемпературной плазме // ЖТФ. 1986. Т.56. № 11. С.2104-2110.

45. Mustafaev A.S., Mezentsev А.Р., Fedorov V.L. et all. Probe measurements of the electron collision integrals in plasmas // J. Phys. В.: At. Mol. Phys., 1987, v.20, p.L723-729.

46. Федоров B.JI., Мезенцев А.П. К вопросу об определении ФРЭ по скоростям в аксиально-симметричной плазме //ЖТФ. 1987. Т.57. № 3. С.595-597.

47. Mustafaev A.S., Mezentsev A.P., Fedorov V.L. Probe measurements of the electron convective velocity in axisymmetric low-temperature helium plasmas // J. Phys. D.: Appl. Phys., 1988, v.21, p.1464-1466.

48. Мезенцев А.П., Мустафаев A.C., Федоров B.JI. Определение конвективной скорости электронов в низкотемпературной гелиевой плазме//ЖТФ. 1988. Т.58.№6. С.1096-1101.

49. Лапшин В.Ф., Мустафаев А.С. Метод плоского одностороннего зонда для диагностики анизотропной плазмы // ЖТФ. 1989. Т.59. № 2. С.35-45.

50. Lapshin V.F., Mustafaev A.S., Mezentsev А.P. Electron momentum relaxation in non-collisional beam plasma// J. Phys. D.: Appl. Phys., 1989, v.22, p.857-859.

51. Baksht F.G., Lapshin V.F., Mustafaev A.S. An investigation of low-voltage beam discharge in helium. I experiment // J. Phys. D.: Appl. Phys., 1995, v.28, p.689-693.

52. Baksht F.G., Lapshin V.F., Mustafaev A.S. An investigation of low-voltage beam discharge in helium. II theory//J. Phys. D.: Appl. Phys., 1995, v.28, p.694-700.

53. Mustafaev A.S. Probe method for investigation of anisotropic EVDF. Electron kinetics and applications of glow discharges / Edited by Kortshagen U., Tsendin L.D. — NY & London, Plenum Press, 1998, NATO ASI Series B: Physics, v.367, p.531-545.

54. Мустафаев A.C., Лапшин В.Ф., Мезенцев А.П. и др. Определение интеграла электрон-атомных столкновений зондовым методом в НТП // Тр. Всес. конф. ФНП-7. Ташкент, 1987. Т.1. С.9-11.

55. Мустафаев А.С. Динамика электронных пучков в плазме // ЖТФ. 2001. Т.71. № 4. С.111-121.

56. Lapshin V.F., Mezentsev А.P., Mustafaev A.S., Fedorov V.L. Probe technique for anisotropic plasma diagnostics. Contr. Pap. IX European Sectional Conf. on the Atomic and Molecular Phys. in Ionized Gases, Lisbon, Portugal, 1988, p.141-142.

57. Lapshin V.F., Mezentsev A.P., Mustafaev A.S., Fedorov V.L. The measurement of electron-atom collision integral with probe technique. Contr. Pap. XI Intern. Conf. on Atomic Phys., Paris, France, 1988. XI-8, s-2.

58. Lapshin V.F., Mezentsev A.P., Mustafaev A.S. et all. Polarisation spectroscopy diagnostic of anisotropic plasma // Contr. Pap. XIX Intern.Conf on Phenomena in Ionized Gases, Belgrad, Yugoslavia, 1989, v.2, p.360.

59. Крылов В.И., Шульгина Л.Т. Справочная книга по численному интегрированию. М.: Наука, 1966. 372 с.

60. Грановский В.Л. Электрический ток в газе. Установившийся ток. М.: Наука, 1971. 544 с.

61. Гуревич А.В., Шварцбург А.Б. Нелинейная теория распространения радиоволн в ионосфере. М.: Наука, 1973.217 с.

62. Голант В.Е., Жилинский А.П., Сахаров И.К. Физика плазмы. М.: Атомиздат, 1977.384 с.

63. Цендин Л.Д. Распределение электронов по энергии в слабоионизированной плазме с током и поперечной неоднородностью //ЖТФ. 1974. Т.66. № 5. С.1638-1650.

64. Цендин Л.Д., Голубовский Ю.Б. Теория положительного столба разряда при малых электронных концентрациях и низких давлениях. I. Функция распределения электронов по энергии //ЖТФ. 1977. Т.47. № 9. С. 1839-1851.

65. Голубев B.C. Положительный столб тлеющего разряда и дуги низкого давления // ' Электрический ток в газе / ВЛ.Грановский. М.: Наука, 1971. С.235-291.

66. А. Хаксли Л., Кромптон Р. Диффузия и дрейф электронов в газе. М.: Мир, 1977. 690 с.

67. Kumar К. The physics of swarms and some basic questions of kinetic theory // Phys. Rep., 1984, v.l 12, n.5, p.321-375.

68. Гинсбург В.Л., Гуревич A.B. IIУФН. 1960. T.50. № 2. C.201-209.

69. Биберман Л.М., Воробьев B.C., Якубов И.Г. Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы. М.: Наука, 1982. 375 с.

70. Вайнштейн Л.А., Собельман И.И., Юркое Е.А. Возбуждение атомов и уширение спектральных линий. М.: Наука, 1979. 319 с.

71. Мезенцев А.П., Степанов Ю.Л., Федоров В.Л. Измерение интеграла электрон-атомных столкновений в низкотемпературной гелиевой плазме // ЖТФ. 1997. Т.67. №4. С.19-24.

72. Фриш С.Э. Спектроскопия газоразрядной плазмы. JT.: Наука, 1970. 361 с.81 .Berrington К.А., Burke P.G., Freitas LGG, Kingston A.E. II J. Phys. В., 1985, v.l6, p.4135.

73. Sinfailam A.L., Nesbet R.K Variational calculation on electron-helium scattering 11 Phys. Rev., 1969, v.183, p.245-258.

74. Burke P.G., Cooper J. W., Ormonde S. Low-energy scattering of electron by Helium // ' Phys. Rev., 1972, A6, p.2118-2129.

75. Мустафаев A.C., Мезенцев А.П. и др. Способ определения параметров низкотемпературной плазмы газового разряда. А.с. № 1545766, 1989. Б.И. № 7, 1990.

76. Ахиезер А.И., Файнберг Я.Б. О взаимодействии пучка заряженных частиц с электронной плазмой //ДАН СССР. 1949. Т.69. № 4. С.555-558.

77. Z6.Bohm D., Gross Е.Р. Theory of plasma oscillations. В. Excitation and damping oscillations // Phys. Rev., 1949, v.75, p.l864-1869.

78. Бернашевский Г.А., Богданов Е.В., Кислое В.Я., Чернов З.С. Плазменные и электронные усилители и генераторы СВЧ. М.: Сов. радио, 1965. 215 с.

79. Ахиезер А.И., Ахиезер И.А., Половин Р.В., Ситенко А.Г., Степанов КН. Электродинамика плазмы / Под ред. А.И.Ахиезера. М.: Наука, 1974. 719 с.

80. Михайловский А.Б. Теория плазменных неустойчивостей. Т.1. Неустойчивости однородной плазмы. М.: Атомиздат, 1975. 235 с.

81. Михайловский А.Б. Теория плазменных неустойчивостей. Т.2. Неустойчивости однородной плазмы. М.: Атомиздат, 1976. 225 с.

82. Иванов A.A. Физика сильнонеравновесной плазмы. М.: Атомиздат, 1977. 352 с.

83. Рухадзе A.A., Богданкевич Л.С., Росинский С.Е, Рухлин В.Г. Физика сильноточных релятивистских электронных пучков / Под ред. А.А.Рухадзе. М.: Атомиздат, 1980. 323 с.

84. Незлин М2?.Динамика пучков в плазме. М.: Энергоатомиздат, 1982. 263 с.

85. Кондратенко А.Н. Поверхностные и объемные волны в ограниченной плазме. M.: Энергоатомиздат, 1985. 208 с.

86. Кондратенко А.Н., Куклин В.М. Основы плазменной электроники. М.: Энергоатомиздат, 1988. 320 с.

87. Эб.Харченко И.Ф., Файнберг Я.Б., Корнилов Е.А. Взаимодействие пучка электронов с плазмой в магнитном поле//ЖТФ. 1961. Т.31. С.761-766.

88. Корнилов Е.А., Ковпик О.Ф., Файнберг Я.Б., Харченко И.Ф. Механизм образования плазмы при развитии пучковой неустойчивости // ЖТФ. 1965. Т.35. № 8. С.1378-1384.

89. Кингисепп A.C., Новобранцев И.В., Рудаков Л.И., Смирнов В.П., Спектор A.M. Механизм ионизации газа сильноточным пучком электронов // ЖТФ. 1972. Т.63. № 6. С.2132-2138.

90. Лебедев П.М., Онищенко H.H., Ткач Ю.В., Файнберг Я.Б., Шевченко В.И. Теория плазменно-пучкового разряда// Физика плазмы. 1976. Т.2. № 3. С.407-413.

91. Иванов A.A. Физика химически активной плазмы // Физика плазмы. 1975. Т.1. № 1.С. 147-159.101 .Иванов A.A., Соболева Т.К., Юшманов H.H. Перспективы использования плазменно-пучкового разряда в плазмохимии // Физика плазмы. 1977. Т.З. № 1. С.152-158.

92. Иванов A.A., Лейман В.Г. О зажигании пучково-плазменного разряда мощным электронным пучком в газе большой плотности // Физика плазмы. 1977. Т.З. № 4. С.780-788.

93. Иванов A.A., Соболева Т.К Неравновесная плазмохимия М.: Атомиздат, 1978.264 с.

94. Druyvestein M.J., Penning F.M. Electrical discharges in gases // Rev. Mod. Phys., 1940, v.12, p.87-174.

95. Стаханов И.П., Черковец В.Е. Физика термоэмиссионного преобразования. М.: Энергоатомиздат, 1985. 205 с.

96. Бакшт Ф.Г., Юрьев В.Г. Низковольтная дуга с накаленным катодом в парах цезия (обзор) // ЖФТ. 1976. Т.46. № 5. С.905-936.

97. Бакшт Ф.Г., Юрьев В.Г. Приэлектродные явления в низкотемпературной плазме (обзор) // ЖТФ. 1979. Т.49. № 5. С.905-944.

98. Настоящий А.Ф. О функции распределения электронов в неоднородной слабоио-низованной плазме// Атомная энергия. 1968. Т.25. С.308-314.

99. Кучеров Р.Я., Неволин В.К., Ткешелашвши Г.И., Циберев В.П. Низковольтная дуга в смеси цезий-аргон при низких давлениях цезия // ЖТФ. 1970. Т.40. № 10. С.2175-2180.

100. Кучеров Р.Я., Неволин В.К., Ткешелашвили Г.И„ Циберев В.П. Экспериментальное исследование дугового режима ТЭП при низких давлениях цезия // ЖТФ. 1971. Т.41. № 1. С.135-139.

101. Дюжев Г.А., Мойжес Б.Я., Старцев Е.А., Юрьев В.Г. Низковольтная дуга в парах цезия при малых давлениях // ЖТФ. 1971. Т.41. № 12. С.2393-2405.

102. Дюжев Г.А., Мойжес Б.Я., Немчинский В.А. и др. К вопросу релаксации катодного пучка в низкотемпературной плазме//ЖТФ. 1971. Т.41. № 12. С.2406-2411.

103. Бакшт Ф.Г., Богданов A.A., Каплан В.Б. и др. Нагрев плазмы электронным пучком и особенности механизма ионизации в нестационарной кнудсеновской дуге // Физика плазмы. 1981. Т.7. № 3. С.547-559.

104. Бакшт Ф.Г., Костин A.A., Марциновский A.M., Свешникова H.H., Юрьев В.Г. Аномалия функции распределения электронов в величине скорости ионизации в нестационарной кнудсеновской дуге // Письма ЖТФ. 1981. Т.7. С. 1271-1275.

105. Бакшт Ф.Г., Костин A.A. Функция распределения электронов в нестационарной кнудсеновской дуге // Физика плазмы. 1983. Т.9. С.628-636.

106. Бакшт Ф.Г., Богданов A.A., Каплан В.Б. и др. Стационарный низковольтный плазменно-пучковый разряд // Физика плазмы. 1984. Т.10. № 4. С.881-887.

107. Мустафаев A.C., Мезенцев А.П., Степанов Ю.Л. и др. Исследование плазмы термоэмиссионной дуги в инертных газах // Тр. VI ФНП. Л., 1983. Т.2. С.12-1 Л.

108. Мустафаев А.С., Мезенцев А.П., Симонов В.Я. и др. Распределение электронов по энергии в плазме термоэмиссионной дуги в инертных газах // Тр. VI ФНП. Л., 1983. Т.2. С.428-430.

109. Мустафаев А.С., Мезенцев А.П., Симонов В.Я. Короткая дуга в инертных газах — генератор низкотемпературной плазмы // Тр. VI Всес. симпозиума по плазмохимии. Днепропетровск, 1984. С.157-158.

110. Мустафаев А.С., Мезенцев А.П. Кинетическая неустойчивость моноэнергетического пучка электронов в столкновительной плазме // Письма в ЖТФ. 1985. Т.П. № 14. С.845-849.

111. Демидов В.И., Мустафаев А.С., Мезенцев А.П. Функция распределения электронов по скоростям и пристеночный скачок потенциала в прикатодной плазме электрического разряда// Физика плазмы. 1986. Т.12. № 12. С.1496-1499.

112. Mustafaev A.S. and Mezentsev А.Р. Relaxation of a highly concentrated electron beam in a plasma // J. Phys. D., 1986, v.19, p.L69-73.

113. Бакгит Ф.Г., Лазовский А.Г. Столкновительная релаксация электронного пучка в коротком газоразрядном промежутке // Письма в ЖТФ. 1985. T.l 1. № 14. С.845-849.

114. Еакшт Ф.Г., Лапшин В.Ф. Механизмы релаксации электронного пучка и нагрева плазмы в приэлектродном слое низковольтного разряда // ЖТФ. 1987. Т.57. № 5. С.841-848.

115. Mustafaev A.S., Lapshin V.F., Mezentsev А.Р. Electron momentum relaxation in non-collisional beam plasma // XIX Intern. Conf. on Phenomena in Ionized Gases Belgrad, 1989. Contributed Papers, v.4, p.910.

116. Еакшт Ф.Г., Мустафаев A.C., Лапшин В.Ф., и др. Механизмы релаксации электронного пучка в столкновительной плазме низковольтного разряда в инертном газе // Физика плазмы. 1991. В.1 Т. 17. № 1. С.119-128.

117. Мустафаев А.С., Мезенцев А.П., Лапшин В.Ф. Изотропизация интенсивного моноэнергетического пучка электронов в бесстолкновительной плазме // Письма в ЖТФ. 1989. Т. 15. № 6. С.54-58.

118. Мустафаев А.С., Лапшин В.Ф., Мезенцев А.П. Исследование пучковой плазмы низкого давления: Обзор // Процессы ионизации с участием возбужденных атомов / Под ред. Н.П.Пенкина, А.Н.Ключарова; ЛГУ. Л., 1989. С.156-193.

119. Цытович В.Н. Нелинейные эффекты в плазме. М.: Наука, 1967. 288 с.

120. Веденов A.A., Велихов Е.П., Сагдеев Р.З. Квазилинейная теория колебаний плазмы // Ядерный синтез. 1962. Т.2. С.465-475.

121. Чураев P.C., Агапов A.B. Трехмерная квазилинейная релаксация электронного пучка в плазме // Физика плазмы. 1980. Т.6. В.2. С.422-429.

122. Демидов В.К, Мустафаев A.C., Скребов В.Н. Кинетическая неустойчивость распадающейся низкотемпературной плазмы // ТВТ. 1989. Т.27. № 4. С.818-820.

123. Давыдов Б.И. К теории движения электронов в газах и в полупроводниках // ЖТФ. 1937. Т.7. С.1069-1089.

124. Шкаровский И., Джонстон Г., Бачинский М. Кинетика частиц плазмы. М.: Атом-издат, 1969. 396 с.

125. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. M.: Наука, 1987. 592 с.

126. Лифшиц ЕМ., Питаевский Л.П. Физическая кинетика. М.: Наука, 1979. 528 с.

127. Бакшт Ф.Г., Иванов В.Г. К теории движения электронов в слое пространственного заряда с учетом столкновений // ЖТФ. 1973. Т.43. № 6. С.1121-1131.

128. Лапшин В.Ф. Исследование низковольтного пучкового разряда в гелии: Диссертация. JL: Изд-во ЛГУ, 1990.126 с.

129. Мак Даниель И. Процессы столкновений в ионизированных газах. М.: Мир, 1967. 832 с.

130. Deloche R., Monchicourt P., Chret M. et all. Phys. Rev. A. 1976, v.13, n.3, pp.l 140-1176.

131. Герасимов Г.H, Старцев Г.П. Оптика и спектроскопия. 1974. В.5. С.834-840.

132. ДевдарианиА.З., Демидов В.И. и др. //ЖТФ. 1983. Т.84. В.5. С.1646-1653.

133. Мустафаев A.C., Мезенцев А.П., Демидов В.И. и др. Исследование механизма ионизации в столкновительной плазме низковольтной пучковой дуги в гелии // ЖТФ. 1989. Т.59. № 4. С.55-61.

134. AI. Веденов A.A., Велихов E.H., Сагдеев Р.З. Нелинейные колебания разреженной ' плазмы //Ядерный синтез. 1961. Т. 1. С.82-100.

135. Иванов A.A., Рудаков Л.И. Динамика квазилинейной релаксации бесстолкнови-тельной плазмы

136. Веденов A.A., Рютов Д.Д. Квазилинейные эффекты в потоковых неустойчивостях / Вопросы теории плазмы; Под ред. М.А.Леонтовича. М.: Атомиздат, 1972. С.3-69.

137. Калмыкова С.С., Курилко В.И. Физические механизмы гидродинамической плаз-менно-пучковой неустойчивости // УФН. 1988. Т. 155. № 4. С.681-702.

138. Александров А.Ф., Богданкевич JI.C., Рухадзе А.А. Основы электродинамики плазмы. М.: Высшая школа, 1978.407 с.

139. Бакшт Ф.Г., Костин А.А., Марциновский A.M., Юрьев В.Г. Разогрев плазмы электронным пучком и особенности механизма ионизации в кнудсеновской дуге // Письма в ЖТФ. 1979. Т.5. № 15. С.905-910.

140. Федорюк М.В. Асимптотика: Интегралы и ряды. М.: Наука, 1987. 544 с.

141. Казанцев С.А. IIУФН. 1983. Т.39. С.621-666.

142. Казанцев С.А. II Письма в ЖТФ. 1983. Т.37. С.131-133.

143. Марголин Л.Я., Полыновская Н.Я. и др. // ТВТ. 1984. Т.22. С.193-200.

144. Казанцев С.А., Полфновская Н.Я. и др. II УФН. 1988. Т.156. С.3-46.

145. Казанцев С.А., Мустафаев А.С., Мезенцев А.П. и др. Деполяризация заряженными частицами состояния 4Т>2 гелия в пучково-плазменном разряде // Оптика и спектроскопия. 1994. Т.76. № 6. С.909-918.

146. Mustafaev A.S., Kazantsev S.A., Mezentsev А.P. Determination of electron impact alignment cross section from plasma experiments. Contr. Pap. XVI IGPEAG, New-York, USA, 1989, p.821.

147. Мустафаев A.C., Мезенцев А.П. и др. Способ определения анизотропного электронного давления в аксиально-симметричном плазменном объекте атомарного газа. А.с. № 17028556; БИ № 48, 1991.

148. Мустафаев А.С., Мовчан КБ., Мезенцев А.П. Электронно-поляризационное исследование фукции распределения электронов в анизотропной плазме // ЖТФ. 2000. Т.70. B.I 1.С.24-30.

149. Мустафаев А.С., Мезенцев А.П., Федоров B.JI. Фундаментальные исследования > анизотропной плазмы с целью создания радиационностойкой электроники для решения проблем окружающей среды / СПГГИ (ТУ). СПб, 2002. 56 с.

150. Мустафаев А.С. Экспериментальное исследование термоэмиссионного преобразователя тепловой энергии в электрическую с Cs-Ba наполнением: Диссертация / ФТИ АН СССР. Л., 1974. 233 с.

151. Эндер А.Я. Влияние реальных свойств катода на магнитные характеристики кнудсеновского ТЭП // ЖТФ. 1973. Т.43. № 4. С.749-754.

152. Каганов М.И., Кучеров Р.Я., Рикенглаз Л.Э. К кинетической теории плазменного термоэлемента низкого давления //ЖТФ. 1961. Т.31. № 5. С.588-596.

153. Мустафаев A.C., Бабанин В.И., Эндер А.Я. и др. Экспериментальное исследование влияния поперечного магнитного поля на ВАХ ТЭП в кнудсеновском режиме // ЖТФ. 1970. Т.40. № 3. С.561-566.

154. Кузнецов В.И., Морозов Ю.Г., Эндер А.Я. Влияние прианодной области на вид ВАХ ТЭП в поперечном магнитном поле // ЖТФ. 1970. Т.40. № 3. С.642-644.

155. Бабанин В.И., Мустафаев A.C., Эндер А.Я. и др. Экспериментальное исследование ширины прианодного слоя в кнудсеновском режиме работы ТЭП // ЖТФ. 1970. Т.40. № 4. С.833-838.

156. Mustafaev A.S., Spiridonov G.A., Ender A. Ya. et all. Use of non equilibrium plasma in a gasfield knudsen diode. Contr. Pap. IX ICPIG, Bucharest, 1969, v.3, p.l69-171.

157. Мустафаев A.C., Эндер А.Я., Ситное В.И. и др. Диагностика киудсеновского ТЭП магнитным полем // Труды XIV Всес. конф. по эмиссионной электронике. Ташкент, 1970. Т.1. С.131-139.

158. Эндер А.Я. Приближенное исследование влияния поперечного магнитного поля на работу ТЭП в кнудсеновском режиме // ЖТФ. 1968. Т.38. №11. С. 1925-1933.

159. Дунаев Ю.А., Мустафаев A.C., Эндер А.Я. и др. Перспективные исследования в области ТЭП / ФТИ АН СССР. Л., 1972. № 188. 115 с.

160. Дунаев Ю.А., Эндер А.Я., Мустафаев A.C. и др. Исследование Cs-Ba ТЭП в перекомпенсированном кнудсеновском режиме // ЖТФ. 1972. Т.42. № 8. С. 1662-1668.

161. Де Гротт С., МазурП. Неравновесная термодинамика. М.: Мир, 1964. 213 с.

162. Добрецов H.H., Гомоюнова М.В. Эмиссионная электроника. М.: Наука, 1966. 564 с.

163. Занберг Э.Я., Ионов Н.Н Поверхностная ионизация. М.: Наука, 1969. 432 с.

164. Кучеров Р.Я. Рикенглаз Л.Э. Кинетическая теория диода, заполненного разреженной плазмой //ЖТФ. 1962. Т.32. № 10. С.1275-1284.

165. Кучеров Р.Я., Шуандер Ю.А. Слабоионизованная разреженная плазма в плоском диоде//ЖТФ. 1964. Т.34. № 1. С.66-76.

166. Бакшт Ф.Г. К теории диода, заполненного разреженной плазмой // ЖТФ. 1964. Т.34. № 4. С.926-939.

167. Ott W. Investigation of cesium plasma diode using an electron beem probing technique. Z. Naturforsch, 1967, v.22,a, № 7, p. 1057-1067.

168. Eichenbaum A.L., Hernqvist K.A. J. Appl. Phys., 1961, v.32, p.17-26.

169. Auer P.L. Potencial distributions in a low-pressure thermionic converter. J. Appl. Phys., I960, v.31, № 12, p.2096-2103.

170. Бабанин В.И., Мустафаев A.C., Ситное В.И., Эндер А.Я. Исследование особенностей распределения потенциала кнудсеновского ТЭП с бинарным наполнением в режиме тока насыщения // ЖТФ. 1972. Т.42. № ю. С.2144-2152.

171. Babanin V.I., Mustafaev A.S., Ender A.Ya. et all. Investigation of physical processes and optimisation of thermionic converters with Cs-Ba filling. Contr. Pap. Ill Intern. Conf. on Thermionic Electrical Power Generation. Julich, FRG, 1972, v.I, F-108.

172. Смирнов Б.М. Атомные столкновения. Элементарные процессы в плазме. М.: Атомиздат, 1968. 129 с.

173. Мирлин Д.Н., Пикус Т.Е., Юрьев В.Г. И ЖТФ. 1962. Т.32. С.766-773.

174. Мустафаев А.С., Ситное В.И., Эндер А.Я. Исследование коэффициента отражения медленных электронов от поверхности термокатодов с помощью магнитного поля //

175. ЖТФ. 1979. Т.49. № 3. С.601-608.

176. Мустафаев А.С., Ситное В.И., Эндер А.Я. Исследование коэффициента отражения медленных электронов от поверхности термокатодов с помощью магнитного поля // Труды XVII Всес. конф. по эмиссионной электронике. JI., 1979. Т.1. С. 152-154.

177. Мустафаев А.С., Эндер А.Я., Ситное В.И. Коэффициент отражения электронов от поверхности и его измерение в рабочих условиях Cs-Ba ТЭП // Труды Всес. конф. по ТЭП. Обнинск: ФЭИ, 1980. С.128-135.

178. Мустафаев A.C. Измерение анизотропии коэффициента отражения медленных электронов от граней монокристалла вольфрама в рабочем режиме ТЭП // Труды Всес. конф. по ТЭП. Обнинск: ФЭИ, 1984. С. 184-186.

179. Шуше Г.Н. В кн. Труды конференции по электронной технике, 1970, т.7 (23). С.3-6. Изв. АН СССР (сер.физ.). 1966. Т.30. С.1935-1939.

180. Булыгинский Д.Г. О коэффициенте (1 R ) в уравнении электронной эмиссии // ЖТФ. 1958. Т.28. № 4. С.732-739.

181. Шульман А.Р., Мякинин Е.И. Вторичная электронная эмиссия никеля и молибдена при малых энергиях первичных электронов // ЖТФ. 1956. Т.26. № 10. С.2223-2233.

182. Бабанин В.И., Мустафаев A.C., Эндер А.Я. и др. Оптимизация параметров кнуд-сеновского ТЭП с Cs-Ba наполнением // ЖТФ. 1978. Т.48. № 4. С.754-766.

183. Дунаев Ю.А., Мустафаев A.C., Эндер А.Я. и др. О влиянии геометрического развития поверхности катода на удельную мощность ТЭП с поверхностной ионизацией // ЖТФ. 1975. Т.45. № 7. С.1486-1489.

184. Бабанин В.И., Мустафаев A.C., Эндер А.Я. и др. Исследование особенностей распределения по скоростям электронов, эмиттированных многополостным катодом в кнуд-сеновском режиме //ЖТФ. 1980. Т.50. № 3. С.492-502.

185. Кузнецов В.И., Мустафаев A.C., Эндер А.Я. и др. Исследование функции распределения электронов, эмиттируемых многополостным катодом в Cs-Ba ТЭП // Труды Всес. конф. по ТЭП. Обнинск: ФЭИ, 1980. Т.1. С.84-90.

186. Стаханов И.П., Степанов A.C., Пащенко В.П., Гуськов Ю.К. Плазменное термоэмиссионное преобразование энергии. М.: Атомиздат, 1968. 392 с.

187. Chanin L. M., Steen R.D. Phys. Rev., 1964, № 1, p.136-147.

188. Ingraham 1С. Proc. VII Conf. Phen. Ionis. Gases. Belgrad, 1965.

189. Meyerand R.G., Flavin R.K. Atomic Collision Processes. Proc. Ill Int. Conf. Phys. 1963, № 10, p.34.

190. Harris L.P. J. Appl. Phys. 1963, № 10, p.34-41.

191. Кулик В.Я., Кулик ПЛ., Рябый В.А. И ТВТ. 1972. № 10. С.715-723.

192. Bolin Т. Electricity from MHD. Proc. Symp. MHD EL Power Gener., Warsaw, 1968, p.219.

193. Каруле Э.М. II Эффективные сечения столкновений электронов с атомами / ЗИНАТНЕ. 1965. С.ЗЗ.

194. Велдре В.Я. Низкотемпературная плазма. М.: Мир, 1967.40 с.

195. Дунаев Ю.А., Мустафаев А.С., Эндер А.Я. и др. Измерение сечения рассеяния электронов с тепловой энергией на атомах цезия и бария в условиях ТЭП // ЖТФ. 1973. Т.43. №9. С.1916-1924.

196. Mustafaev A.S., Dunaev Ju.A., Ender A.Ya. et all. Measurements of sections for thermal electron scattering on Cs-Ba atoms. Contr. Pap. XIIGPIG, Prague, 1973, № 1, p. 1-2.

197. Мустафаев A.C. Сечение рассеяния медленных электронов на атомах Не, Ne, Аг, Кг, Хе, Cs и Ва // Сб. трудов IX Всес. конф. по физике электронных и атомных столкновений (IX ВК ЭАС). Рига, 1984. Т.1. С. 158.

198. Kennedy A. J. Research and development for barium vaporfieled thermionic energy conversion technology. Summary Report MND-2933-2,1964.

199. Несмеянов A.H. Давление паров химических элементов / АН СССР. М., 1961. 317 с.

200. Honig R.E. RCA Rev., 1967, № 23, р.567.

201. Ramsauer С., Kollath R.K. Ann. Physik, 1929, v.3, p.536.

202. Golden D.E., BandelH.W. Phys. Rev., 1965, v.138, p.A14.

203. Гуськов Ю.К., Саввов P.B., Слободянюк B.A. IIЖФТ. 1978. T.48. № 2. C.272.

204. FrostL.S., Phelps A.V. Phys. Rev., 1964, № 138, p.A1538.

205. Мустафаев A.C. Измерение сечения упругого рассеяния медленных электронов с £ = 0,1*1 эВ на атомах Не, Ne, Аг, Кг и Хе магнитным методом в условиях ТЭП // Труды Всес. конф. по ТЭП / ФЭИ. Обнинск, 1984. T.l. С.75-77.

206. Мустафаев А. С. Измерение зависимости сечения рассеяния электронов на атомах инертных газов от энергии в диапазоне 0,15*1 эВ // Труды IX ВК ЭАС. Рига, 1984. Т. 1. С. 159.

207. Кайбышев В.З., Каретников Д.В., Куличенков А.И. Вольтамперные характеристики ТЭП при пониженных температурах эмиттера / ИАЭ им.И.В.Курчатова. М., 1973.

208. Добрецов JI.H. Термоэмиссионные преобразователи тепловой энергии в электрическую//ЖТФ. 1960. Т.30. № 1. С.365-394.

209. Psarouthakis J. Contr. pap. Conf. Thermionic Electrical Power Generation, London, 1965; AIAA Joum, 1966, № 4, p. 1201.

210. Бондаренко В.Д., Гуськов Ю.К. И Сб. трудов II Международной конференции по ТЭП. Стреза, Италия, 1968. Н-3.

211. Кузнецов В.И., Эндер А.Я. Волнистые распределения потенциала и вольтамперные характеристики кнудсеновского ТЭП //Труды П1ICPEAG. Юлих, ФРГ, 1972, F-109.

212. Мустафаев А.С., Дунаев Ю.А., Эндер А.Я. Оптимизация параметров и пути повышения удельной электрической мощности Cs-Ba ТЭП // Труды III Всес. конф. по ТЭП. Алма-Ата, 1972.Т.1. С.71-73.

213. Ситное В.И. Экспериментальное исследование ТЭП в кнудсеновском режиме с развитой поверхностью катода: Диссертация / ФТИ АН СССР. JL, 1987. 221 с.

214. Донской КВ., Эндер А.Я., Ситное В.И. и др. Влияние электронной эмиссии коллектора на распределение потенциала и ВАХ в недокомпенсированном режиме кнудсенов-ского ТЭП / ФТИ АН СССР. Л., 1986. 86 с.

215. Осадчий В.А., Пискунов А.Ф., Сженов Ю.К. Характеристики термоэмиссионного преобразователя с Cs-Ba наполнением при высокой анодной температуре // ТВТ. 1972. Т. 10. С.738-743.

216. KobellE. Bull. Schweiz. Electrotech. Ver., 1933, nl4, p.41.

217. Vatanabe Y., Reyuma R. IEE Journ, 1936, n.82, p.56.

218. Fetz H. Ann. Physics, 1940, n.37, p.l.

219. Johnson E.D., OlmsteadJ., Webster W.H. Proc. IRE, 1972, n.42.

220. Каганов KJl. Ионные приборы. М.: Энергия, 1972. 385 с.

221. Каплан В.Б., Макаров А.Н., Марциновский A.M. и др. И ЖТФ. 1977. Т.47. С.2068-2073.

222. Каплан В.Б, Мустафаев A.C., Эндер А.Я. и др. Импульсное управление током сильноточного низковольтного разряда на смеси паров цезия и бария // ЖТФ. 1977. Т.47. № 10. С.2068-2078.

223. Мустафаев A.C., Марциновский A.M., Эндер А.Я. и др. Особенности самопроизвольного обрыва тока сильноточного разряда низкого давления в смеси цезия и бария // ЖТФ. 1999. Т.49. № 3. С.567-572.

224. Грязное Г.М., Каплан В.Б., Марциновский A.M. и др. И Тр.4 Межд. конф. по ТЭП. Эйндховен, Голландия, 1975.

225. Psarouthakis J. II Proc. I Int. Conf. on TEPG, London, 1965.

226. Gverdsitelli I.G., Kucherov R.Yu., TJceshelashvili G.J. et all. II Proc. II Int. Conf. on TEPG, Stresa, Italy, 1968, p. 1091.

227. Кайбышев B.3., Кузин Г.А., Мельников M.B. О возможности использования термоэмиссионного преобразователя для управления током в электрических цепях // ЖТФ. 1972. Т.42. № 6. С.1265-1269.

228. Кайбышев В.З., Кузин Г.А. Влияние третьего электрода на обрыв тока в низковольтной дуге // ЖТФ. 1975. Т.45. № 2. С.320-327.

229. Баранников A.JI., Сироткин Б.А, Феоктистов Б.К. и др. Некоторые результаты экспериментального исследования Cs-Ba полностью управляемого вентиля // ЖТФ. 1976. Т.46. № 6. С.1358-1360.

230. Каплан В.Б, Макаров А.Н., Марциновский A.M. и др. Низковольтный высокотемпературный ключевой элемент нового типа для преобразования постоянного тока в переменный //ЖТФ. 1977. Т.47. С.274-284.

231. Грановский В.Л., Суетин Т.А. Генерация мощных электрических колебаний в разряде низкого давления //ЖТФ. 1947. Т.17. № 3. С.291-298.

232. Анитов U.M., Баранова В.М., Лабутина Г.И. и др. Эл. техн., сер.З, ГРП, 1971, т.4, № 23. С.38.

233. Tonks L. Trans. Electrochem. Soc. 1937, v.72, p.629.

234. Клярфельд Б.Н., Полетаев H.A. Устойчивость тока в дуге // ДАН СССР. 1939. Т.23. С .464-470.

235. Torven S. Rep. № 63-19. Royal Inst, of Technol., Stockholm, Sweden, 1969.

236. Torven S. Phys. Scr., 1971, v.4, p.65.

237. Andrews J.G., Allen J.E. Proc. Roy. Soc., 1971, v.320, p.450.

238. Луценко ЕЖ, Середа Н.Д., КонцевойЛ.М. //ЖТФ. 1975. Т.69. С.2067.

239. Конеико O.P., МусинА.К, Утенков С.Ф.//ЖТФ. 1973. Т.43. С. 1685.

240. Langmuir J., Moth-Smith H. Gren. Electr. Rev., 1924, v.27, p.770.

241. Hull A. Electr. Eng., 1934, v.53, p. 1435.

242. Hull A., Eider F. The cause of High Voltage Surges in Rectifier Circuits. J. Appl. Phys., 1942, v.l3, p.372-377.

243. Tonks L. Trans. Electrochem. Soc., 1938, v.72, p.l.

244. Полетаев H.A. Пределы устойчивого состояния положительного столба газового разряда // ЖТФ. 1951. Т.21. С. 1021-1028.

245. Standgeby P.C., Allen J.E. J. Phys. A, 1971, v.4, p.108.

246. Standgeby P.C., Allen J.E. Nature (Phys. Sei), 1971, v.223, p.26.

247. Standgeby P.С., Allen J.E. J. Phys. D, 1973, v.6, p.234.

248. Myстафаев A.C., Эндер А.Я., Кузнецов В.И. и др. Экспериментальное исследование колебаний тока большой амплитуды в Cs-Ba диоде //ЖТФ. 1982. Т.52. № 7. С. 1304-1312.

249. Burger P. J. Appl. Phys., 1965, v.36, p. 1938.

250. N orris W.T. J. Appl. Phys., 1964, v.35, p.3260.

251. Гвердцители И.Г., Каширский Е.А., Кучеров Р.Я. и др. И ЖТФ. 1972. Т.42. С. 103.

252. Кузнецов В.И, ЭндерА.Я. О нелинейных колебаниях в одномерной ограниченной кнудсеновской плазме//ЖТФ. 1977. Т.47. № 11. С.2237-2246.

253. Mustafaev A.S., Sitnov V.l., Ender A. Ya. et all. Optical investigations of the spontaneous exitation of the high-current Knudsen arc discharge in Cs-Ba gas mixture. Journ. de Phys., 1979, v.40, p.201.

254. Мустафаев A.C., Марциновский A.M., Эндер А.Я. и др. Самопроизвольный обрыв тока в сильноточной кнудсеновской дуге // Труды Всес. конф. по ФНП. Киев, 1979. Т.1.С.74.

255. Мустафаев A.C., Марциновский A.M., Эндер А.Я. и др. Сильноточный ключевой элемент с Cs-Ba наполнением в нестационарном режиме дуги // Труды Всес. конф. по ТЭП / ФЭИ. Обнинск, 1980. Т.1. С. 190-202.

256. Мустафаев А.С Особенности явления обрьюатока в коротких разрядах. JL: Изд-во ЛГУ, 1981.113 с.

257. Мустафаев А.С, Марциновский A.M., Юрьев В.Г. и др. Способ модуляции тока в газовом разряде // A.c. СССР. № 693472; БИ № 39,1979.

258. Бонч-Бруевич М.А. телефония и телеграфия без проводов. 1928. № 50.

259. EsakiL. Phys. Rev., 1958, v.109, n.2, p.603-612.281 .Горяинов С.А., Абезгуз И.Д. Полупроводниковые приборы с отрицательным сопротивлением. М.: Энергия, 1970. 320 с.

260. Мустафаев А.С, Мезенцев А.П., Симонов В.И. Короткая дуга в инертных газах // Труды 9 Всес. конф. по генераторам НТТТ. Фрунзе, 1983. Т.1. С.17-19.

261. Мустафаев A.C., Лапшин В.Ф., Мезенцев А.П. Низковольтный пучковый разряд модель приэлектродного слоя НТП / ЛГИ. Л., 1984. 67 с.

262. Мустафаев A.C., Мезенцев А.П., Юрьев В.Г. и др. Способ стабилизации напряжения // A.c. СССР. № 1185429; БИ № 38,1985.

263. Мустафаев A.C., Мезенцев А.П. Физические процессы в плазменных стабилизаторах/ЛГИ. Л., 1986.72 с.

264. Мустафаев А.С, Мезенцев А.П., Симонов В.Я. и др. Устройство для получения разряда постоянного тока//A.c. СССР. № 1364125; БИ№48, 1987.

265. Мустафаев A.C., Мезенцев А.П. Влияние геометрии плазменного канала на механизм токопереноса в короткой термоэмиссионной дуге в инертных газах с проводящей границей/ЛГИ. Л., 1983.107 с.

266. Мустафаев A.C., Лапшин В.Ф., Мезенцев А.П. Физический поиск возможностей создания плазменных высоковольтных стабилизаторов на базе термоэмиссионной дуги в инертных газах / ЛГИ. Л., 1987. 52 с.

267. Мустафаев A.C., Мезенцев А.П., Степанов Ю.Л. О неравновесной ионизации в плазме низковольтного пучкового разряда в инертных газах // Процессы ионизации с участием возбужденных атомов / Под ред. А.Н.Ключарёва. Л.: Изд-во ЛГУ, 1988. 73 с.

268. Мустафаев A.C., Мезенцев А.П., Лапшин В.Ф. Исследование физико-технических характеристик кнудсеновских плазменных триодов в инертных газах / ЛГИ. Л., 1988. 98 с.

269. Мустафаев A.C., Мезенцев А.П., Симонов В.Я. и др. Газоразрядный управляемый прибор дугового разряда и способ управления // A.c. СССР. № 1542316; БИ №5,1990.

270. Веденов A.A. Введение в теорию слаботурбулентной плазмы // Вопросы теории плазмы. Вып.З. М.: Госатомиздат, 1963. С.203-244.

271. Спитцер X. Физика полностью ионизованного газа. М.: Мир, 1965. 212 с.

272. Рютов Д.Д. Квазилинейная релаксация электронного пучка в неоднородной плазме //ЖЭТФ. 1969. Т.57. С.233-245.

273. Лавров В.П., Симонов В.Я. Исследование двойного слоя в сужении столба разряда низкого давления в гелии // Вестник ЛГУ. 1984. № 16. С. 13-19.

274. Бонч-Бруевич A.M. Применение электронных ламп в экспериментальной физике / ГМТТЛ. М., 1956.286 с.