Потоки вещества из области разряда вакуумной искры тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ

Земченкова, Надежда Вячеславовна АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
2011 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.08 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Потоки вещества из области разряда вакуумной искры»
 
Автореферат диссертации на тему "Потоки вещества из области разряда вакуумной искры"

4851813

Земченкова Надежда Вячеславовна

ПОТОКИ ВЕЩЕСТВА ИЗ ОБЛАСТИ РАЗРЯДА ВАКУУМНОЙ ИСКРЫ

01.04.08 - физика плазмы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Автор: -

2 8 тп 2011

Москва - 2011

4851813

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Научный руководитель кандидат физико-математических наук,

доцент Прохорович Дмитрий Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Вихрев Виктор Викторович

доктор технических наук, профессор Гришин Юрий Михайлович

Ведущая организация Физический институт имени П. Н. Лебедева

Российской академии наук

Защита состоится 21 сентября 2011 г. в 14 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.130.05 в конференц-зале К-608 в НИЯУ «МИФИ» по адресу: 115409 Москва, Каширское шоссе 31

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИЯУ МИФИ

Автореферат разослан июля 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Евсеев И.В.

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Импульсные электрические разряды, в которых реализуется режим микропинчевания, уже достаточно длительное время являются предметом интенсивных исследований, что обусловлено широким кругом научно-прикладных задач (от осуществления управляемого термоядерного синтеза до разработки селективных источников коротковолнового линейчатого излучения), для решения которых необходимо использование высокотемпературной плотной плазмы.

Предметом исследования в данной работе является разряд вакуумной искры (ВИ), плазмообразующим элементом в котором служит материал эродирующих электродов (железо). Режим микропинчевания осуществляется при величине тока разряда, превышающей критическое значение (приблизительно 50 кА для плазмы железа), определяемое балансом между потерями энергии на излучение и джоулевым тепловыделением в перетяжке плазменного канала. В разрядах ВИ микропинчевую область принято называть плазменной точкой (ПТ). По данным многочисленных экспериментальных исследований ПТ является короткоживущим (т < 1 не) плазменным объектом малого размера (г < 10 мкм) с высокими температурой (Те =1-2 кэВ) и электронной плотностью (п > 1021 см3).

Традиционно сильноточный разряд ВИ рассматривается в качестве лабораторного источника вакуумного ультрафиолета и мягкого рентгеновского излучения, а также в качестве объекта для моделирования процессов в плазме тяжёлых элементов крупномасштабных устройств типа 2-пинч с токами на уровне десятков МА. При этом считается, что сильноточный разряд ВИ не является эффективным источником ионов, а для продвижения на пути создания приемлемого для решения различных прикладных задач источника ионов более перспективны так называемые слаботочные (достигаемый ток в разряде менее 10 кА) импульсные электрические разряды. Однако для создания горячей плазмы высокой плотности, в которой возможно рождение ионов высокой кратно-

ста, весьма привлекателен механизм радиационного сжатия, реализуемый в сильноточных импульсных разрядах. Неоспоримым преимуществом сильноточного разряда ВИ по сравнению с такими сильноточными электроразрядными устройствами как плазменный фокус в среде тяжелых элементов, г-пинч с импульсным напуском газа и взрывающиеся проволочки является относительная простота конструктивного решения и эксплуатации. Этим обстоятельством продиктована необходимость исследования возможности реализации процесса радиационного сжатия плазмы в разряде ВИ совместно с созданием условий для эффективной транспортировки ионов за пределы разрядной области.

Отметим также, что получение информации о механизмах формирования и разрушения плазмы как в межэлектродном промежутке, так и за его пределами, и экспериментальных результатов о параметрах корпускулярных потоков из области разряда ВИ является актуальной задачей на пути создания импульсного источника ионов, а также немаловажно для создания эффективной защиты экспонируемого объекта от потоков плазмы и нейтралов в схеме рентгенолитогра-фии и других практических приложений плазмы разряда ВИ.

Цель работы. Исследование пространственной структуры плазмы разряда вакуумной искры и параметров ионной эмиссии, изучение влияния различных факторов на динамику разряда и корпускулярные потоки, формирующиеся в разряде. Оптимизация конструкции электроразрядного устройства и режимов горения разряда вакуумной искры с целью увеличения среднего заряда частиц в потоке вещества из области межэлектродного промежутка.

Научная новизна работы заключается в том, что впервые:

- получена информация о структуре и динамике плазмы в разряде вакуумной искры при использовании внешних электродов с различной пропускной способностью осевого отверстия методом теневого фотографирования;

- при использовании различных конструкций внешних электродов в разряде вакуумной искры времяпролетным методом получены распределения ионов по скоростям в осевом и радиальном направлениях, при увеличении пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода обнаружено изменение

углового распределения эмитируемых из разряда высокоэнергетичных ионов и электронов;

- зондовым методом выявлена зависимость электронной температуры в осевых плазменных потоках от тока разряда вакуумной искры. Показано, что увеличение пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода приводит к росту электронной температуры;

- зафиксирован значительный рост среднего заряда, приходящегося на одну частицу в эмитируемых плазменных потоках, при увеличении пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода.

Научная и практическая значимость работы

1. Комплексное применение относительно простых диагностических методов дало возможность связать характеристики корпускулярной эмиссии с процессами в межэлектродном промежутке.

2. Обнаружен факт образования перетяжки токового канала в продуктах эрозии внутреннего электрода. Эрозия внешнего электрода дает вклад, главным образом, в образование периферийной холодной плазмы, препятствующей выходу за пределы разряда ионов высокой кратности ионизации. Увеличение пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода уменьшает экранирование области высокотемпературной плазмы массами плотной холодной плазмы на периферии разряда.

3. Применение технических решений, связанных, во-первых, с минимизацией роли внешнего электрода в формировании рабочей среды разряда путем трансформации его формы и размеров, и, во-вторых, с использованием внутреннего электрода отрицательной полярности, т.е. с использованием эффекта формирования потока надтепловых электронов, направленного в сторону внешнего электрода, позволило улучшить условия транспортировки ионов за пределы разряда. Совокупность полученных результатов позволяет рекомендовать сильноточный разряд вакуумной искры в качестве эмиттера ионов для создания импульсного ионного источника.

Автор выносит на защиту следующие, содержащие научную новизну, основные результаты:

1. Информацию о структуре и динамике плазмы в разряде вакуумной искры при использовании внешних электродов с различной пропускной способностью осевого отверстия.

2. Результаты регистрации и анализа распределений ионов по скоростям в осевом и радиальном направлениях при использовании внешних электродов с различной пропускной способностью осевого отверстия. Экспериментальные свидетельства «убегания» электронов в приосевой области разряда вакуумной искры.

3. Зависимость электронной температуры в осевых плазменных потоках от тока разряда вакуумной искры

4. Результаты экспериментального исследования среднего заряда, приходящегося на одну частицу в эмитируемых плазменных потоках, при использовании внешних электродов с различной пропускной способностью осевого отверстия.

Личный вклад автора заключается в сборке и настройке схем диагностик, планировании и проведении экспериментов, обработке и анализе экспериментальных результатов, участии в обсуждении и формулировке выводов по результатам работы, а также в анализе и обобщении литературных данных. Все выносимые на защиту результаты получены автором лично.

Апробация работы. Материалы, положенные в основу диссертационной работы, докладывались и обсуждались на Научных сессиях МИФИ (2008,2010, г. Москва); XXXV, XXXVI, XXXVII и XXXVIII Международных (Звенигородских) конференциях по физике плазмы и УТС (2008, 2009, 2010, 2011, г. Звенигород, Моск. обл.); VI Российском семинаре «Современные методы диагностики плазмы и их применение для контроля веществ и окружающей среды» (2008, г. Москва); VIII Международном симпозиуме по радиационной плазмо-динамике (2009, г. Москва), а также опубликованы в журнале «Физика плазмы».

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 13 печатных работах. Их список представлен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа изложена на 128 страницах машинописного текста, содержит 32 рисунка, 4 таблицы и список литературы из 145 наименований.

Содержание диссертации. Во введении дан краткий обзор электроразрядных устройств, в которых реализуется явление микропинчевания, представлены достигаемые в микропинчевых областях разряда ВИ параметры плазмы (размеры, время существования, электронная концентрация, температура), отмечены возможности практического применения разрядов ВИ. Обозначены методы исследования плазмы разрядов ВИ, получившие наиболее широкое распространение во многих исследовательских коллективах. Указано на недостаточную роль корпускулярных методов в диагностике линчующихся разрядов. Обоснована актуальность темы диссертации и сформулирована цель работы.

В главе 1 дано описание разряда вакуумной искры и рассмотрены различные типы его инициирования, проведен обзор литературных источников, посвященных диагностике плазмы разрядов вакуумной искры, в том числе, явлению микропинчевания. Рассмотрены теоретические модели явления микропинчевания и механизмы образования ускоренных частиц, а также вопросы, связанные с возможными практическими применениями разрядов вакуумной искры. Сформулирована постановка задачи в рамках данной диссертационной работы.

Электроразрядное устройство, в котором реализуется разряд ВИ, представляет собой цилиндрический внешний электрод (катод) с плоским основанием, обращенным в сторону разрядной области, и острийный (со стороны разряда) внутренний электрод (анод). Электроразрядное устройство размещается в вакуумной камере при давлении остаточных газов 10"4 - 10"5 Тор. Источником для поддержания тока в цепи разряда ВИ служит батарея импульсных высоковольтных конденсаторов. Напряжение, прикладываемое к межэлектродному промежутку в начальный момент времени значительно меньше величины статическо-

го пробивного напряжения этого промежутка при соответствующих вакуумных условиях. Это обстоятельство позволяет контролировать как момент зажигания разряда ВИ, так и величину энергии, вкладываемую в разрядный контур. Наиболее часто используемыми методами инициирования разряда ВИ являются триггерный (эрозионный разряд по поверхности дополнительного электрода, расположенного в непосредственной близости от межэлектродного промежутка) и лазерный (осуществляется посредством фокусировки излучения оптического квантового генератора на поверхности одного из электродов). Указанные методы инициирования разряда ВИ используют энергию внешнего источника питания. Известны также схемы инициирования, питаемые тем же источником энергии, что и сам разряд ВИ. Напряжение от емкостного накопителя энергии прикладывается к основному межэлектродному промежутку анод - катод и через электролитическое сопротивление к параллельно подключенному небольшому разрядному промежутку между катодом и дополнительным электродом. В результате инициируется пробой вспомогательного промежутка с образованием форплазмы.

Широкое распространение в диагностике плазмы разрядов ВИ получили лазерные методы - интерферометрия, теневое зондирование и фарадеевское вращение плоскости поляризации просвечивающего плазму лазерного излучения. Указанные методы позволили с высоким пространственным и временным разрешением провести исследования электронной плотности в электроразрядном промежутке, визуализировать динамику плазменного канала, получить распределения магнитных полей и токов в плазме разряда.

В частности показано, что плазменный канал разряда ВИ подвержен образованию перетяжек вдоль оси разрядной камеры. Минимальный радиус области развития перетяжки гт-ш = 100 мкм достигается за 20 - 25 не до минимума особенности производной тока, которая по времени совпадает с началом импульса жесткого рентгеновского излучения, свидетельствующего о формировании микропинчевой области.

Интерферометрические измерения позволили зафиксировать наличие относительно высокой электронной плотности (пе > 1018 см"3) в периферийных областях плазмы разряда ВИ, что указывает на возможность протекания шунтирующих токов по периферийным областям и их влияние на процесс развития перетяжки (пинчевание) плазменного канала.

Характерной особенностью, присущей всем типам пинчевых разрядов, является развитие ускорительных процессов и эмиссия надтепловых частиц -электронов и ионов. При изучении параметров корпускулярной эмиссии из разряда ВИ обнаружено наличие потока ускоренных электронов с энергий до 300 кэВ. Показано, что появление указанного потока связано с возникновением квазистатических электрических полей, продолжительность существования которых >10"8 с, что много больше времени разгона (~ Ю-11 - 10"10 с) электронов до наблюдаемых энергий в межэлектродном пространстве разрядного устройства. Анализ пространственной структуры плазмы разряда, излучающей в рентгеновском диапазоне спектра, свидетельствует о том, что рождение высоко-энергетичных электронов происходит в области формирования микропинча. При этом кинетическая энергия надтепловых электронов сравнима по величине с тепловой энергией плазмы в микропинчевой области, и, следовательно, развитие ускорительных процессов способно оказать значительное влияние на динамику плазмы в процессе микропинчевания.

В разрядах ВИ, инициируемых лазерным излучением, обнаружена эмиссия многозарядных ионов. При этом в корпускулярных потоках, испускаемых из разрядов ВИ с триггерным инициированием в режиме микропинчевания, фиксируются преимущественно однозарядные ионы плазмообразующего элемента.

Наиболее исчерпывающую интерпретацию результатам экспериментальных исследований процессов, происходящих в плазме разряда ВИ, дает модель радиационного коллапса. В рамках указанной модели образование микропинчевой области является результатом двухстадийного сжатия, обусловленного высоким уровнем радиационных потерь плазмообразующего элемента и вытеканием плазмы из области перетяжки. Получаемые с использованием указанной

модели параметры плазмы в микропинчевых областях находят экспериментальное подтверждение. Однако за пределами своего рассмотрения модель радиационного коллапса оставляет процессы, приводящие к образованию потоков ускоренных частиц.

Краткий обзор теоретических моделей механизмов образования ускоренных частиц свидетельствует об их многообразии и о том, что общепринятой картины ускорительных процессов в микропинчевых разрядах до сих пор не существует.

Считается, что сильноточный разряд ВИ не является эффективным источником ионов, а для продвижения на пути создания приемлемого для решения различных прикладных задач источника ионов более перспективны так называемые слаботочные (достигаемый ток в разряде менее 10 кА) импульсные электрические разряды. Однако для создания горячей плазмы высокой плотности, в которой возможно рождение ионов высокой кратности, весьма привлекателен механизм радиационного сжатия, который проявляет себя как пороговый эффект по отношению к силе тока в разряде. В слаботочных разрядах условия для осуществления радиационного сжатия плазмы отсутствуют.

Материалы литературного обзора свидетельствуют о многообразии физических свойств плазмы разряда ВИ и о большом числе выполненных исследовательских работ, посвященных ее изучению. Подавляющее число исследований было направлено на изучение характеристик ПТ, а исследования параметров плазмы за пределами ПТ не отличаются многочисленностью. Имеющиеся в наличии достаточно отрывочные экспериментальные данные корпускулярных диагностик, как правило, не несут информации о процессах в плазме разряда ВИ, так как допускают самую широкую трактовку. Плодотворность использования методов корпускулярной диагностики, занимающих весьма скромное место в изучении процессов в плазме быстрого 2-пинча, очевидна, поскольку они позволяют получать непосредственную информацию о характеристиках частиц, составляющих изучаемый плазменный объект. Практические приложения плазмы разряда ВИ требуют информации о механизмах формирования и разруше-

ния плазменной структуры как в межэлектродном промежутке, так и за его пределами. Указанными обстоятельствами продиктована постановка задачи в рамках данной диссертационной работы.

В главе 2 приведено описание электроразрядного устройства и его вакуумной части, средств контроля режимов горения разряда, схемы визуализации процессов в межэлектродном промежутке, средств регистрации корпускулярных потоков из области разряда вакуумной искры.

Конструкция электроразрядного устройства приведена на рис. I.

Электроразрядное устройство конструктивно представляет собой систему двух коаксиальных цилиндрических тоководов (внешнего и внутреннего) диаметрами 115 и 95 мм, соответственно, которые разделены капролактановым изолятором (3). На торце внутреннего токовода (1) располагался внутренний электрод (4) разрядного промежутка, а на торце внешнего обратного токовода (2) - внешний электрод (5). В процессе зарядки конденсаторной батареи внутренний электрод являлся катодом, а внешний - анодом. Внутренний электрод в виде сменной иглы диаметром 3 мм ориентирован в направлении оси экспериментальной установки. Торцу внутреннего электрода, обращенному в сторону разрядного промежутка изначально придаётся плоская, полусферическая, или коническая форма с углом раствора 45° - 90°. Внешний электрод представляет собой цилиндр с плоским основанием диаметром 20 мм, обращенным в сторону разрядной области. Во внешнем электроде предусмотрено наличие осевого отверстие для возможности транспортировки эмитируемых из области разряда в осевом направлении корпускулярных потоков и коротковолнового излучения. Этот электрод также является сменным, что допускает возможность изменения его формы и размеров в зависимости от требований проводимых экспериментальных исследований.

В плоскости перпендикулярной оси электроразрядного устройства симметрично (под углом 90° друг к другу) располагаются во внешнем тоководе четыре электрода инициирующего устройства - триггера. Использование этих электродов необходимо для образования форплазмы, требуемой для «закорачивания»

межэлектродного промежутка на начальной стадии развития разряда ВИ. Триггер является электродом эрозионного типа. Конструктивно он представляет собой центральный железный электрод (7) (анод инициирующего устройства) диаметром 2 мм, окруженный снаружи полиэтиленовым диэлектриком внешним диаметром 8 мм. Каждый из четырёх, последовательно соединённых, триггеров вкручивается во внешний (обратный) токовод, играющий роль внешнего электрода (6) - катода в системе инициирующего устройства.

Рис. 1 Конструкция электроразрядного устройства: 1 - внутренний цилиндрический токовод, 2 — внешний цилиндрический токовод, 3 — разделительный изолятор, 4 - внутренний электрод (в процессе зарядки конденсаторной батареи является катодом), 5 - внешний электрод (в процессе зарядки конденсаторной батареи является анодом), б - внешний электрод источника эрозионного типа, 7 - внутренний электрод источника эрозионного типа.

Система трехступенчатой вакуумной откачки позволяет достигать предельного давления остаточных газов Ю-5 - 10й Тор в камере, где расположено электроразрядное устройство.

Для определения временных и амплитудных характеристик тока, протекающего в разрядной цепи, были использованы: пояс Роговского, работающий в режиме трансформатора тока, и магнитный зонд, регистрирующий временной ход производной разрядного тока dl/dt. Временной ход напряжения, приложенного к электроразрядному устройству, измерялся с помощью емкостного делителя, набранного из высоковольтных конденсаторов. Исследования про-

странственного положения излучающих в рентгеновском диапазоне спектра X < 0.4 нм областей разряда были проведены с помощью камер-обскур, расположенных в осевом и радиальном направлениях.

Для получения наглядной информации о пространственной структуре и динамике плазмы в разряде вакуумной искры была применена оптическая схема теневого фотографирования межэлектродного промежутка с азотным лазером в качестве осветителя (рис. 2).

Рис. 2 Схема лазерного зондирования (теневого фотографирования) области разряда ВИ: 1 — система синхронизации и контроля запуска лазерного осветителя, 2 - лазерный осветитель ИЛГИ-503; 3 — линзовый уширитель зондирующего лазерного пучка (Т7/ = 50 мм, Т7^ = 250 мм); 4 - электроразрядный промежуток; 5 — кварцевая линза (Т7 = 500 мм); 6 - диафрагма; 7 - интерференционный фильтр; 8 - фотоаппарат ЗЕНИТ.

Измерения распределений эмитированных из области разряда частиц по скоростям проведены с использованием времяпролетной методики (рис. 3). В качестве детектора частиц использовались плоский коллектор и цилиндр Фара-дея. Для регистрации электронной температуры и концентрации частиц в потоках применялся метод электрических зондов Ленгмюра.

Определение среднего электрического заряда, приходящегося на одну эмитированную частицу, выполнено с помощью баллистического маятника (рис. 4), необходимого для регистрации общего числа частиц в потоке в пределах телесного угла видимости из области разряда, и схемы регистрации заряженной компоненты (рис. 3).

8

гшг-щ

X

с негр О

Рис. 3 Схема времяпролётных измерений: 1 - пояс Роговского ПР-2 (формирователь импульса синхронизации диагностической аппаратуры); 2 - электроразрядный промежуток; 3 - плоский коллектор; 4 - балластное сопротивление нолшналол{ = 20 кОм; 5 - источник постоянного напряжения регулируемой величины и полярности; б - электрическая емкость С = 2.2 мкФ; 7 - измерительное сопротивление номиналом В. = 50 Ом; 8 - запоминающий осциллограф С8-13.

Баллистический маятник, использовавшийся в измерениях, представлял собой диск, набранный из нескольких слоев алюминиевой фольги и подвешенный на двух тонких проводящих заземленных нитях. Величина регистрируемого визуально максимального смещения маятника х„„ т.е. расстояние между точками пересечения плоскостью маятника фиксированной горизонтальной прямой в состоянии равновесия и в состоянии максимального отклонения подвеса от вертикали, связана с параметрами налетающего на маятник потока частиц следующим соотношением:

где N - число налетающих частиц, - число Авогадро, М - молярная масса рабочего вещества разряда, т - масса маятника, g - ускорение свободного падения, I - момент инерции маятника относительно оси, проходящей через точки подвеса, а - расстояние от вышеуказанной оси до центра масс маятника, Ь - расстояние от точки подвеса маятника до горизонтальной прямой, вдоль которой измеряется смещение хт.

Рис. 4 Схема регистрации импульса корпускулярного потока: 1 - баллистический маятник; 2 - проводящая нить; 3 - корпускулярный поток из области разряда ВИ; х,„ - величина максимального смещения маятника от положения равновесия; а - расстояние от оси, проходящей через точки подвеса маятника, до его центра масс; Ъ -расстояние от вышеуказанной оси до горизонтальной прямой, вдоль которой измеряется смещение х,„.

В главе 3 приведены результаты экспериментальных исследований режимов горения разряда вакуумной искры, визуализации процессов развития разряда в межэлектродном промежутке и данные корпускулярных измерений время-пролетным и зондовым методами.

Эксперименты проводились при различных конструкциях электродной системы, различающихся формой внешнего электрода (рис. 5): одна - без осевого отверстия (рис. 5 а), две другие - с осевыми отверстиями, обладающими пропускной способностью 0.15 (рис. 5 б) и 5 (рис. 5 в). В качестве пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода из области разряда принимается отношение диаметра цилиндрического отверстия к его длине.

Рис. 5 Конструкции электродных систем, использованные в экспериментах.

Токовая особенность, соответствующая процессу пинчевания плазменного канала, регистрируется в интервале времени 1.8 -2.0 мкс от момента срабатывания системы инициирования разряда при достигаемой величине тока более 70 кА. В указанном диапазоне токов разряда наблюдается временная корреляция токовых особенностей с резкими выбросами на сигнале производной тока и напряжения на разрядном промежутке. Зависимости от времени разрядного тока, его производной и напряжения, приложенного к межэлектродному промежутку, носят характер затухающих колебаний, причем периоды этих колебаний равны между собой и составляют Т ~ (5.0 ± 0.2) мкс .

При использовании внешнего электрода без осевого отверстия и с осевым отверстием, обладающим малой пропускной способностью (рис. 5 б), на рентгеновских обскурограммах плазмы разряда ВИ (рис. 6 а) регистрируются три источника излучения: область генерации плазменной точки (1), локализованная на расстоянии 2-3 мм от поверхности внутреннего электрода; диффузно светящееся облако (2) между областью генерации ПТ и поверхностью внешнего электрода; свечение поверхности внешнего электрода (3).

б) при использовании электродной системы, изображённой на рис. 5 в

Рис. 6 Типичные обскурограммы плазменного канала (ток разряда 1жкс = 140 кА): 1 - область генерации плазменной точки; 2 — диффузно светящееся облако; 3 - свечение поверхности внешнего электрода.

При использовании внешнего электрода с осевым отверстием, обладающим большой пропускной способностью (рис. 5 в) на рентгеновских обскуро-

граммах плазмы разряда ВИ (рис. 6 б) отчётливо регистрируются только два источника излучения: область генерации плазменной точки (1), по-прежнему локализованная на расстоянии 2 - 3 мм от поверхности внутреннего электрода, и свечение поверхности внешнего электрода (3).

Характерные теневые фотографии плазменного канала при различной величине тока в разряде с использованием внешних электродов с пропускными способностями осевого отверстия 0 (рис. 5а), 0.15 (рис. 5 б) и 5 (рис. 5 в) представлены на рисунках 7, 8, 9, соответственно. Для каждого кадра указана соответствующая временная задержка между моментом инициации разряда и импульсом зондирующего лазерного осветителя.

На полученных теневых фотографиях при использовании электродных систем, изображенных на рис. 5 а, б, в процессе возрастания тока наблюдается выброс плотного вещества с поверхности внутреннего электрода преимущественно вдоль оси разрядного промежутка (рис. 7 а, б; 8 а, б). За передним фронтом указанного потока вещества, то есть ближе к внутреннему электроду, происходит формирование перетяжки в момент времени близкий к моменту достижения максимума тока (рис. 7 в, 8 в). В этот же момент времени фиксируется так называемая особенность на осциллограмме сигнала с магнитного зонда, указывающая на быстрое изменение условий протекания тока в разряде, а именно, увеличение сопротивления токового канала.

Максимальное сжатие и, по-видимому, разогрев плазмы в перетяжке приводит к образованию яркого источника мягкого рентгеновского излучения -ПТ. Местоположения области минимального регистрируемого радиуса плазменного канала на теневых фотографиях (рис. 7 в; 8 в) и источника рентгеновского излучения на обскурограммах (рис. 6 а) - совпадают.

Таким образом, результаты теневого фотографирования плазмы разряда свидетельствуют о том, что формирование области наиболее горячей и плотной плазмы происходит в потоке вещества, поступающего в разряд с поверхности внутреннего электрода за передним фронтом указанного потока.

Иг

а б в

Рис. 7 Теневые фотографии плазменного канала разряда ВИ при использовании электродной системы рис. 5 а (7тах = 140 кА, время достижения максимальной силы тока 2.5 мкс):а - 1.5 мкс; б — 1.7 мкс; в - 2.1 мкс.

Рис. 8 Теневые фотографии плазменного канала разряда ВИ при использовании электродной системы рис. 5 б (1тт =170 кА, время достижения максимальной силы тока Г ~ 2.5мкс): а - 1.1 мкс; б - 1.7мкс; в - 2.1 мкс.

Рис. 9 Теневые фотографии плазменного канала разряда ВИ при использовании электродной системы рис. 5 в (1„юх = 140 кА, время достижения максимальной силы тока / ~ 2.5 мкс): а - 1.6 мкс; б — 1.9 мкс; в - 2.1 мкс.

При использовании электродной системы, изображенной на рис. 5 в, результаты теневого фотографирования (рис. 9) свидетельствуют об уменьшении потоков вещества с поверхности внешнего электрода в разрядный промежуток

по сравнению с наблюдаемым ранее (рис. 7, 8). Можно отметить, что на теневых фотоснимках по-прежнему фиксируется область образования перетяжки плазменного канала в момент времени 1.9-2.1 мкс от инициирования разряда на расстоянии 1.5 - 2 мм от поверхности внутреннего электрода (рис. 9 в), пространственно совпадающая с изображением рентгеновского источника на об-скурограмме (рис. 6 б).

На тенеграммах наблюдается формирование токоплазменной оболочки из продуктов эрозии преимущественно материала внутреннего электрода (рис. 9 а, б), причем отчетливо видно, что перетяжка формируется в плазменном факеле, распространяющемся от внутреннего электрода к внешнему (рис. 9 б, в). Наблюдаемое на тенеграммах поступление вещества в разрядный промежуток со стороны внешнего электрода носит по отношению к процессу формирования области плотной высокотемпературной плазмы второстепенный характер и обусловлено взаимодействием с поверхностью внешнего электрода осевого потока плазмы, вытекающего из области развития перетяжки. Эрозия внешнего электрода дает вклад, главным образом, в образование периферийной плазмы.

При наличии осевого отверстия во внешнем электроде в распределениях частиц по скоростям, полученных времяпролетным методом, регистрируются выраженные максимумы, соответствующие скоростям (1.0- 1.6)*106 см/с и (2.0- 2.7)* 106 см/с. По мере увеличения пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода в зарегистрированных распределениях становится заметным третий максимум, соответствующий скоростям частиц (9- 11)*106см/с. При регистрации в радиальном направлении отмечаются выраженные максимумы, соответствующие скоростям частиц (1.0- 1.5)*106см/с, (2.0- 2.5)*106 см/с и (4 - 5)*10бсм/с, независимо от конструкции внешнего электрода.

Регистрация электронной температуры в плазменных потоках из области разряда ВИ показала, что ее величина в радиальном направлении не обнаруживает зависимости от величины тока в разряде и составляет в среднем 24 эВ при

использовании электродной системы, изображенной на рис. 5 б и 29 эВ при использовании электродной системы, изображенной на рис. 5 в. При увеличении тока разряда от 40 до 140 кА регистрируемая в осевом направлении электронная температура уменьшается от 27 до 15 эВ при использовании внешнего электрода с малой пропускной способностью осевого отверстия (рис. 5 б) и от 55 до 30 эВ при использовании внешнего электрода с большой пропускной способностью осевого отверстия (рис. 5 в).

Также определены концентрации ионов и электронов 108 - 109 см"3 в зависимости от величины тока разряда) в плазменных потоках с использованием методики расчета этих параметров в движущейся относительно коллектора плазме.

При обработке данных баллистических и коллекторных измерений рассчитывался средний электрический заряд <2>, приходящийся на одну эмитированную атомарную частицу, с использованием следующего соотношения:

где 1т1п и 1тах - время появления и исчезновения сигналов на осциллограмме, отражающей временной ход тока 1(1) ионной компоненты на коллектор, находящийся под отрицательным потенциалом смещения, е - элементарный электрический заряд, Ы- число налетающих на маятник атомарных частиц.

С ростом достигаемого в разряде тока наблюдается падение среднего электрического заряда, приходящегося на одну атомарную частицу для обеих конфигураций электродной системы. Для обеих конфигураций регистрируемый средний заряд на одну частицу оказывается выше в случае плазмы, разлетающейся в радиальном направлении, по сравнению с потоком, распространяющимся вдоль оси разряда. В целом новая конфигурация обеспечивает более высокое значение среднего заряда на одну частицу. По результатам расчетов с использованием соотношения (2) для осевого отверстия внешнего электрода с малой пропускной способностью <7>= Ю '-Ю"2, а для осевого отверстия внеш-

(2)

еИ

него электрода с большой пропускной способностью аналогичная величина достигает значения <Ъ> ~ 0.2.

Глава 4 посвящена обсуждению полученных в эксперименте результатов.

Показано, что период разрядного тока Т = (5.0 ± 0.2) мкс определяется ёмкостью и индуктивностью внешней по отношению к межэлектродному промежутку части цепи. При этом величина тока в разряде зависит не только от ёмкости и индуктивности внешней части цепи, а также напряжения зарядки емкостного накопителя, но и от активного сопротивления разрядного контура в целом.

Свечение диффузного облака, локализованного между ПТ и поверхностью внешнего электрода, вызвано взаимодействием потоков горячей плазмы и электронов, ускоренных в области развития ПТ, с периферийной плазмой. Источником периферийной плазмы служит, как свидетельствуют данные теневого фотографирования области разряда, аблирующий материал внешнего электрода. Транспортировка высокотемпературной плазмы через внешний электрод затруднена, по всей видимости, из-за диссипации энергии потока в осевом отверстии. В результате абляции поверхностных слоев в отверстии внешнего электрода падает электронная температура и возрастает вклад нейтральной компоненты материала этого электрода в корпускулярные потоки из области разряда ВИ, снижается степень ионизации регистрируемой плазменной эмиссии за пределами электроразрядного устройства.

Получены свидетельства реализации явления «убегания» электронов в приосевой области разряда ВИ. Изображения на тенеграммах следа электронного пучка наблюдаются только случае, когда столб плазмы, образованный продуктами эрозии внутреннего электрода, обладает высокой степенью осевой симметрии (рис. 10). В случае заметных отклонений плазменного столба от осевой симметрии подобные изображения не наблюдаются, что свидетельствует о нарушении условий формирования электронного пучка и рассеянии ускоренных электронов в плотной периферийной плазме разряда.

При использовании осевого отверстия внешнего электрода с большой пропускной способностью зарегистрирована группа быстрых электронов, движущихся в составе плазменных потоков в направлении оси разряда.

ЯЯИР^'

; Ш

РЦ^Е*'': ЛГ

НВкя Д Як- ШшИШ /^Ш

янящ^кщш^!

а) 2.1 мкс а) 2.0 мкс

1,мх=100 кА 1тах=140 кА

Рис. 10 Примеры теневых изображений области разряда ВИ, свидетельствующие о появлении потока высокоэнергетичных электронов, распространяющегося из области развития перетяжки по направлению к внешнему электроду. Под кадрами указано время, отсчитываемое относительно срабатывания системы инициирования, и достигаемый ток разряда.

Показано, что регистрируемые максимумы в распределениях ионов по скоростям связаны с процессами формирования плазменного столба и перетяжек, развивающихся на этом столбе. В результате увеличения пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода в осевом направлении удалось непосредственно зарегистрировать частицы из области ПТ.

Интерпретированы результаты измерения электронной температуры в плазменных потоках. Зафиксированное в данной работе увеличение в два раза электронной температуры в плазменных потоках, регистрируемых в осевом направлении при увеличении пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода, свидетельствует об уменьшении влияния процессов рассеяния и перезарядки в периферийной плазме (диффузно светящемся облаке) на транспортировку корпускулярных потоков из области развития перетяжки, играющей роль поршня, разгоняющего плазму разряда в осевом направлении.

22

Проведенные в данной работе исследования показали, что разряд ВИ не является изотропным источником корпускулярных потоков. При этом осевое направление является «выделенным», поскольку при увеличении пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода именно в указанном направлении происходит значительное увеличение электронной температуры и появляется максимум ионного тока, соответствующий скоростям частиц, испускаемых непосредственно из области развития перетяжки (ПТ), являющейся источником, в том числе, многозарядных ионов. При этом в радиальном направлении не происходит столь масштабных изменений как в измерении электронной температуры, так и в регистрации распределения ионов по скоростям, за исключением среднего заряда, приходящегося на одну частицу.

Особенности динамики рабочей среды разряда ВИ проявляются в неоднородности ее параметров, наличии локализованной области горячей плазмы -ПТ - примерно посередине разрядного промежутка и холодной плазмы на периферии разряда, составляющей основную массу продуктов эрозии материала электродов, поступающих в межэлектродное пространство.

Продемонстрирована возможность использования плазмы сильноточного разряда ВИ в качестве эмиттера ионов для создания импульсного ионного источника.

В заключении представлены основные результаты и выводы диссертационной работы

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Впервые методом теневого фотографирования получена информация о структуре и динамике плазмы в разряде вакуумной искры при использовании внешних электродов с осевым отверстием различной пропускной способности. Обнаружен факт образования перетяжки токового канала в продуктах эрозии внутреннего электрода. Увеличение пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода уменьшает экранирование области высокотемпературной плазмы массами плотной холодной плазмы на периферии разряда.

2. Впервые при использовании различных конструкций внешних электродов в разряде вакуумной искры времяпролетным методом получены распределения ионов по скоростям в осевом и радиальном направлениях. При увеличении пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода зафиксировано появление в направлении оси разряда группы быстрых ионов и потока электронов, ускоренных в области развития перетяжки.

3. Впервые зондовым методом выявлена зависимость электронной температуры в осевых плазменных потоках от тока разряда вакуумной искры. Показано, что увеличение пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода приводит к росту электронной температуры.

4. Впервые при увеличении пропускной способности осевого отверстия во внешнем электроде зафиксирован значительный рост среднего заряда, приходящегося на одну частицу, в эмитируемых плазменных потоках.

Основные результаты, полученные автором, опубликованы в следующих работах:

1. Земченкова, Н. В. Особенности ионной эмиссии из импульсного вакуумного разряда / Н. В. Земченкова, Д. Е. Прохорович // Сборник трудов Научной сессии МИФИ. - М., 2008. - Т. 2. - С. 15 - 16.

2. Долгов, А. Н. Источник металлической плазмы на основе зет-пинча./ А. Н. Долгов, Н. В. Земченкова, Д. Е. Прохорович // Тезисы докладов XXXV

Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 11-15 февр. 2008 г. - М., 2008. - С. 305.

3. Долгов, А. Н. Корпускулярная диагностика в качестве инструмента исследования процессов в быстром Z-пинче / А. Н. Долгов, Н. В. Земченкова, В. В. Наумов, Д. Е. Прохорович // Материалы VI Российского семинара «Современные методы диагностики плазмы и их применение для контроля веществ и окружающей среды». - М., 2008, 22 - 24 октяб. - С. 48 - 50.

4. Долгов, А. Н. О применениях средств корпускулярной диагностики к плазме быстрого Z-пинчевого разряда./ А. Н. Долгов, Н. В. Земченкова, В. В. Наумов, Д. Е. Прохорович // Сборник тезисов докладов XXXVI Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 9-13 февр. 2009 г. - М„ 2009. - С. 312.

5. Долгов, А. Н. Возможности создания импульсного источника многозарядных ионов на основе разряда вакуумной искры / А. Н. Долгов, Н. В. Земченкова, В. В. Наумов, Д. Е. Прохорович // VIII Международный симпозиум по радиационной плазмодинамике: Сборник научных трудов. - М.: НИЦ «Инженер»,

2009.-С. 75-78.

6. Долгов, А. Н. Исследования влияния структуры разряда вакуумной искры на параметры корпускулярной эмиссии. / А. Н. Долгов, Н. В. Земченкова, Н. А. Клячин, В. В. Наумов, Д. Е. Прохорович // Тезисы докладов XXXVII Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 8-12 февр. 2010 г. - М., 2010. - С. 323.

7. Земченкова, Н. В. Корпускулярная диагностика - инструмент исследования процессов в сильноточной вакуумной искре / Н. В. Земченкова, В. В. Наумов // Научная сессия МИФИ-2010. XIII Международная телекоммуникационная конференция студентов и молодых ученых. Сборник научных трудов. -

2010.-С. 27-29.

8. Земченкова, Н. В. Возможности создания источника ионов на основе разряда сильноточной вакуумной искры / Н. В. Земченкова, В. В. Наумов //Научная сессия МИФИ-2010. XIII Международная телекоммуникационная

конференция студентов и молодых ученых. Сборник научных трудов. - 2010. -С. 25 -27.

9. Долгов, А. Н. Механизмы образования и транспортировки ионных потоков в плазме разряда сильноточной вакуумной искры / А. Н. Долгов, Н. В. Зем-ченкова, H.A. Клячин, Д.Е.Прохорович // Физика плазмы. - 2010. - Т. 36, вып. 9,- С. 826 - 832.

10. Долгов, А. Н. Процессы формирования анизотропной функции распределения электронов по скоростям и рождения многозарядных ионов в плазме микропинчевого разряда /А. Н. Долгов, Н. В. Земченкова, Н. А. Клячин, Д. Е. Прохорович // Физика плазмы. - 2011.- Т. 37, вып. 1С. 79 - 87.

11. Долгов, А. Н. Образование и транспортировка ионов в плазме разряда сильноточной вакуумной искры /А. Н. Долгов, Н. В. Земченкова, Н. А. Клячин, Д. Е. Прохорович // Тезисы докладов XXXVIII Международной (Звенигородской) конференции по физике плазмы и УТС, Звенигород, 14-18 февр. 2011 г.-М., 2011-С. 338.

12. Долгов, А. Н. Экспериментальные свидетельства убегания электронов в приосевой области Z-пинча в среде тяжелых элементов / А. Н. Долгов, Н. В. Земченкова, Н. А. Клячин, Д. Е. Прохорович // Физика плазмы. - 2011. -Т. 37, вып.З.-С. 227-232.

13. Долгов, А, Н. Исследование возможностей управления условиями рождения и транспортировки ионов в разряде сильноточной вакуумной искры / А. Н. Долгов, Н. В. Земченкова, Д. Е. Прохорович // Физика плазмы. - 2011. -Т. 37, вып. 6.-С. 536-543.

Подписано в печать:

27.06.2011

Заказ № 5705 Тираж — 100 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230. Москва, варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autorefcrat.ru

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Земченкова, Надежда Вячеславовна

Введение.

Глава 1 Обзор литературы. Постановка задачи.

1.1 Разряд вакуумной искры. Общая характеристика.

1.2 Экспериментальные исследования разряда вакуумной искры.

1.2.1 Динамика плазменного канала разряда вакуумной искры.

1.2.2 Корпускулярные потоки из разряда вакуумной искры.

1.3 Теоретические представления о процессе микропинчевания и ускорительных механизмах в плазме микропинчевых разрядов.

1.3.1 Модель радиационного коллапса.

1.3.2 Ускорительные механизмы в плазме микропинчевых разрядов.

1.4 Слаботочные разряды вакуумной искры.

1.4.1 Исследование корпускулярных потоков из области слаботочных' разрядов вакуумной искры.:.

1.4.2 Механизм формирования микропинчевой структуры в слаботочном вакуумном разряде.:.

1.5 Постановка задачи.

Глава 2 Описание плазменного источника и средств диагностики.

2.1 Экспериментальная плазменная установка типа * 4 ; вакуумной искры.

2.1.1 Вакуумная часть.

2.1.2 Описание электроразрядного устройства.

2.1.3 Электрическая схема питания электроразрядного устройства

2.2 Средства диагностики плазменного объекта.

2.2.1 Средства контроля режимов горения разряда.

2.2.2 Средства визуализации процессов в межэлектродном промежутке.

2.2.3 Средства регистрации корпускулярных потоков из области разряда вакуумной искры.

Глава 3 Экспериментальные результаты.

3.1 Особенности конструкции электродной системы, использованной в экспериментах.

3.2 Результаты контроля режимов горения разряда.

3.3 Результаты регистрации пространственной структуры и динамики плазмы в разряде вакуумной искры.

3.4 Результаты регистрации корпускулярной эмиссии из области разряда вакуумной искры.

Глава 4 Обсуждение экспериментальных результатов.

4.1 Влияние конструкции электродной системы на режимы горения разряда вакуумной искры.

4.2 Динамика плазмы в межэлектродном промежутке разряда вакуумной искры.1.

4.3 Особенности корпускулярной эмиссии из области разряда вакуумной искры.

4.4 Возможность использования разряда вакуумной искры в качестве эмиттера ионов для создания импульсного источника ионов.

 
Введение диссертация по физике, на тему "Потоки вещества из области разряда вакуумной искры"

Импульсные электрические разряды, в которых реализуется режим ми-кропинчевания, уже достаточно длительное время являются предметом интенсивных исследований. Актуальность исследования микропинчевых разрядов обусловлена широким кругом научно-прикладных задач, от осуществления управляемого термоядерного синтеза (УТС) до разработки селективных источников коротковолнового линейчатого излучения, для решения которых необходимо использование высокотемпературной плотной плазмы [1—3].

Микропинчевание является результатом развития перетяжечных неустой-чивостей в условиях сильных радиационных потерь в линейчатом излучении многозарядных ионов тяжелых элементов [4]. Финальная стадия режима микро-пинчевания завершается образованием уникального по своей природе плазменного объекта, отличающегося помимо чрезвычайно малых размеров рекордными значениями плотности и температуры, называемого микропинчем. Как оказалось, явление микропинчевания имеет достаточно общий характер и обнаруживает себя в различного рода аксиальных разрядах, таких как: взрывающиеся проволочки [5, 6], нецилиндрический г-пинч или плазменный фокус [7, 8]; низкоиндуктивная вакуумная искра [9, 10], г-пинч с импульсной инжекцией газа [11, 12]. Микропинчевание является не результатом изобретения или теоретического предсказания, а скорее открытием [13]. Основные усилия исследователей, связанные с изучением явления микропинчевания, направлены на выяснение причин того, почему достигаются столь высокие параметры плазмы, тогда как в других областях УТС ученые работают над тем, каким способом можно достичь необходимого уровня параметров плазмы [14].

Предметом изучения в данной работе является плазма разряда вакуумной искры (ВИ). В ряде литературных источников встречается термин НВИ - низкоиндуктивная вакуумная искра, или МВИ — малоиндуктивная вакуумная искра.

Плазмообразующим элементом в разряде ВИ является материал эродирующих электродов (железо). В плазме ВИ режим микропинчевания осуществляется при величине тока разряда, превышающем критическое значение, определяемое балансом между потерями энергии на излучение и джоулевым тепловыделением в перетяжке плазменного канала. Для плазмы железа величина критического тока составляет примерно 50 кА [4, 15]. В разрядах ВИ микро-пинчевую область принято называть плазменной точкой (ПТ). По данным многочисленных экспериментальных исследований ПТ является короткоживу-щим (т < 1 не) плазменным объектом малого размера (г < 10 мкм) с высокими температурой (Те = 1 — 2 кэВ) и электронной плотностью (пе > 1021 см3).

Традиционно сильноточный разряд ВИ рассматривается в качестве лабораторного источника вакуумного ультрафиолета и мягкого рентгеновского излучения, а также в качестве объекта для моделирования процессов в плазме тяжелых элементов крупномасштабных устройств типа Z-uшlч с токами на уровне десятков МА. Считается, что сильноточный разряд ВИ не является эффективным источником ионов, а для продвижения, на пути создания приемлемого для решения различных прикладных задач источника ионов более перспективны так называемые слаботочные (достигаемый ток в разряде менее 10 кА) импульсные электрические разряды [16]. Однако для создания горячей плазмы высокой плотности, в которой возможно рождение ионов высокой кратности, весьма привлекателен механизм радиационного сжатия, который, как отмечалось выше, проявляет себя как пороговый эффект по отношению к силе тока в разряде.

В данной работе представлены исследования возможности реализации процесса радиационного сжатия плазмы 2-пинча в среде тяжелых элементов совместно с созданием условий для эффективной транспортировки ионов за пределы разряда. Преимуществом сильноточного разряда ВИ по сравнению с такими сильноточными электроразрядными устройствами как плазменный фокус в среде тяжелых элементов, 2-пинч с импульсным напуском газа и взрывающиеся проволочки является относительная простота конструктивного решения и эксплуатации.

Методы корпускулярной диагностики в списке методов, применяемых для исследования линчующихся разрядов в среде тяжелых элементов, занимают весьма скромное место. Явное предпочтение отдается методам диагностики плазмы разряда, базирующимся на лазерном зондировании (тенеграфия, интерферометрия) и спектроскопии собственного излучения плазмы.

С точки зрения повышения достоверности в интерпретации полученных результатов измерений и их информативности представляют интерес параллельные измерения параметров плазмы разряда, а также расширение диапазона используемых корпускулярных диагностик.

Получение информации о механизмах формирования и разрушения плазмы как в межэлектродном промежутке, так и за его пределами и экспериментальных результатов о параметрах корпускулярных потоков из области разряда ВИ является актуальной задачей на пути создания импульсного источника ионов, а также немаловажно для защиты экспонируемого объекта от потоков плазмы и нейтралов в схеме рентгенолитографии и других практических приложений плазмы разряда ВИ.

Цель работы. Исследование пространственной структуры плазмы разряда и параметров ионной эмиссии, изучение влияния различных факторов на динамику разряда и корпускулярные потоки, формирующиеся в разряде. Оптимизация конструкции электроразрядного устройства и режимов горения разряда вакуумной искры с целью увеличения* среднего заряда частиц в потоке вещества из области межэлектродного промежутка.

Содержание диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения.

 
Заключение диссертации по теме "Физика плазмы"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Отметим основные результаты, полученные в рамках данной диссертационной работы.

1. Впервые методом теневого фотографирования получена информация о структуре и динамике плазмы в разряде'вакуумной искры при использовании внешних электродов с осевым отверстием различной пропускной способности. Обнаружен факт образования «перетяжки» токового канала в продуктах эрозии внутреннего электрода. Увеличение пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода уменьшает экранирование области высокотемпературной плазмы массами плотной холодной плазмы на периферии разряда.

2. Впервые при. использовании различных конструкций внешних электродов в разряде вакуумной искры времяпролетным методом» получены распределения ионов по скоростям в осевом и радиальном направлениях. При увеличении пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода зафиксировано появление в' направлении оси разряда группы1 быстрых ионов и потока электронов, ускоренных в области развития «перетяжки».

3. Впервые зондовым методом выявлена зависимость электронной температуры в осевых плазменных потоках от тока разряда вакуумной искры. Показано, что увеличение пропускной способности осевого отверстия внешнего электрода приводит к росту электронной температуры.

4. Впервые при увеличении пропускной способности осевого отверстия во внешнем электроде зафиксирован значительный рост среднего заряда, приходящегося на одну частицу, в эмитируемых плазменных потоках.

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Земченкова, Надежда Вячеславовна, Москва

1. Микропинч в сильноточном диоде / Е. Д. Короп и др. // УФН. 1979. -Т. 129, вып. 1.-С. 87-112.

2. Бильбао, JI. Численное моделирование Z-пинча в DT-плазме / JT. Биль-бао, Дж. Г. Линхарт // Физика плазмы. 1996. - Т. 22, вып. 6. — С. 503 - 521.

3. Вихрев, В.В. Генерация нейтронов в Z-пинчах / В.В. Вихрев, В.Д. Королев // Физика плазмы. 2007. - Т. 33, вып. 5 - С. 397 - 423.

4. Вихрев, В.В. Формирование и развитие микропинчевой области в вакуумной искре / В. В. Вихрев, В. В. Иванов, К. Н. Кошелев // Физика плазмы. — 1982.-Т.8, вып.б.-С. 1211-1219.

5. Экспериментальное исследование процесса генерации горячей точки в плазме Z-пинча / В. И. Афонин и др. // Физика плазмы. 1999. - Т. 25, вып. 9. -С. 792-800.

6. Экспериментальное исследование характеристик потока ионов и динамики прианодной плазмы на установке Ангара-5-1 / В. В. Александров и др. // Физика плазмы. 2008. - Т. 34, вып. 10. - С. 901 - 907.

7. Филиппов, Н. В. Обзор экспериментальных работ, выполненных в*ИАЭ им. И. В. Курчатова, по исследованию плазменного фокуса / Н. В. Филиппов // Физика плазмы. 1983. — Т. 9, вып. 1. — С. 25 — 44.

8. Никулин, В. Я. Сильноточный разряд типа плазменный фокус. Физические процессы и применения в технологиях : дисс. . докт. физ.-мат. наук : 01.04.08 / Валерий Яковлевич Никулин. М., 2007. - 230 л.

9. Долгов, А.Н. Эмиссия частиц и излучения в микропинчевом разряде : дисс. . докт. физ.-мат. наук. : 01.04.08 / Александр Николаевич Долгов; МИФИ -М., 2005.-233 л.

10. Erber, Ch. К. Time development of Mg micropinches in a low-inductance vacuum spark discharge. / Ch. К. Erber, К. N. Koshelev, H. -J. Kunze // Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. — 2000. V. 65 — P. 195 — 206.

11. Shiloh, J. Z-pinch of a gas jet / J. Shiloh, A. Fisher, N. Rostoker // Phys. Rev. Letters. 1978. -V. 40. № 8. - P. 515 - 518.

12. A high temperature micropinch plasma as a spectral source of multiply charged ions in the region lambda < 1 A. / E. Ya. Golts et al. // Phys.Lett. 1987-V. 119, №7.-P. 359-360.

13. Study of the X-ray produced by vacuum spark / L. Cohen et al. // J. Opt. Soc. Am. 1968. -V. 58, M-P: 843 - 846.

14. Бурцев, В. А. Высокотемпературные пинчевые образования / В. А. Бурцев, В. А. Грибков, Т. И. Филиппова // Итоги науки и техники. Серия «Физика плазмы». -М., 1981. Т. 2. - С. 80 - 137.

15. О параметрах излучающей плазмы в микропинчевом разряде / М. А. Гулин и др. // Физика плазмы. 1990. - Т. 16, вып. 8. - С. 1015 - 1017.

16. Артамонов, М. Ф. Вакуумный разряд как эффективный источник многозарядных ионов / М. Ф. Артамонов, В. И. Краснов, В: JI. Паперный // Письма в ЖТФ. -2001. Т. 27, вып. 23. - С. 77 - 83.

17. Лазерное инициирование разряда малоиндуктивной вакуумной искры / Г. В. Колошников и др. // Физика плазмы. — 1985. Т. 11, вып. 2. — С. 254 -258.

18. Exploratory studies on a passively triggered vacuum spark / R. K. Rout et alt. // J. Phys.D: Appl. Phys. 1999 - V. 32. - P. 3013 - 3018.

19. Garton, W. R. S. Improved Lyman-continuum flash source of large aperture / W. R. S. Garton // J. Sci. Instrum. 1959. - V. 36, № 1. - P. 11 - 16.

20. Feldman, U. Newly indentified lines of Ni XVIII, Си XIX and Zn XX in the Nal isoelectronic sequence / U. Feldman, L. Cohen, M. Swartze // J. Opt. Soc. Am. -1967. V. 57, № 4. - P. 535 - 536.

21. Alexander, E. Ion distribution in the plasma of a vacuum spark / E. Alexander et al. // Brit. J. Appl. Phys. 1966. - V. 17. - P. 265 - 266.

22. Имшенник, В. С. Динамика столкновительной плазмы / В. С. Имшен-ник, Н. А. Боброва // М.: Энергоатомиздат, 1997. 320 с.

23. Исследование параметров плазменных точек в Z-пинче / В. И. Афонин и др. // Физика плазмы. 1997. - Т. 23, вып. 11. - С. 1002 - 1007.

24. Spatial temporal and spectral characteristics of an X-pinch / S. A. Pikuz etal. // Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer. — 2001 — V. 71, №6.-P. 581-594.

25. Экспериментальное исследование плазмы в перетяжке быстрого Z-пинча / JI. Е. Аранчук и др. // Физика плазмы. 1997. - Т. 23, вып. 3. — С. 215 — 221.

26. Filamentory structure of the pinch column in plasma focus discharges / M. Sadowski et al. //Phys. Letters. 1984.-V. 105 A, № 3. - P. 117 - 123.

27. Орлов, M. M. Некоторые результаты лазерного зондирования нецилиндрического Z-пинча при разрядах в D2 и Ne / М. М. Орлов, А. Р. Терентьев, В. А. Храбров // Физика плазмы. 1985. - Т. 11, вып. 10. - С. 1268 - 1270.

28. Davis, J. Influence of L-shell dynamics on K-shell yields for imploding krypton Z-pinch plasmas / J. Davis, J. L. Giuliani, M. Mulbrandon. // Phys. Plasmas. — 1995. —V. 2, №5.-P. 1766-1774.

29. Krejci, A. Hot spots in Ar and Ne gas puff Z-pinch / A. Krejci, E. Krousky, O. Renner // 19th Int. Conf. Phenom. Ionized Gases. Belgrade. 10 14 July. 1989. Contrib. - 1989. -Pap. 2. -P. 324 - 325.

30. Design consideration for Z-pinch driven photoresonant X-ray lasing in neonlike krypton / J. W. Thornhill et al. // J. Appl. Phys. 1992.- V. 71, № 10. -P. 4671-4677.

31. X-pinch a point X-ray source / B. Gary Alka et al. // Indian J. Pure and Appl. Phys. - 1995. -V. 33, № 6. - P. 329 -331.

32. Bailey, J. Evaluation of the gas puff Z-pinch as an X-ray lithography and microscopy source / J. Bailey, Y. Ettinger, A. Fisher // Appl. Phys. Letters. 1982. -V. 40, № 1.-P. 33-35.

33. Рентгенолитография с источником мягкого рентгеновского излучения на основе малоиндуктивной вакуумной искры / В. А. Веретенников и др. // Поверхность. 1984. - вып. 4. - С. 115-117.

34. Эффект полировки поверхности ВТСП-пленок при воздействии мощного импульсного ВУФ излучения / Ю. В. Афанасьев и др. // Препринт. -ФИАН им. П.Н. Лебедева. № 59. - 1991. - 16 с.

35. Исследование высокоскоростных струй, генерируемых плазменным фокусом / Н. Г. Макеев и др. // Труды ученых ядерных центров России. -1996.-№5.-С. 370-378.

36. Stutman, D. Investigation of the low-inductance vacuum spark as a source of soft X-ray atomic quasi-continua for optical pumping / D. Stutman, M. Finkenthal // J. Phys. B: At Mol. Opt. Phys. 1997. - V. 30. - P. 951 - 961.

37. Теоретическое и экспериментальное исследование плазмы Z-пинча как источника мощного импульса рентгеновского излучения для генерации ударных волн в конденсированных мишенях / Е. В. Грабовский и др. // ЖЭТФ. — 1996Т. 109, вып. 3. С. 827 - 838.

38. Яньков, В.В: О возможностях зажигания термоядерной реакции / В. В. Яньков // Физика плазмы. — 1986. — Вып: 4. — С. 1 — 8.

39. Вихрев, В.В. Моделирование динамики развития перетяжки в Z-пинче в условиях существенного термоядерного тепловыделения / В. В. Вихрев, Г. А. Розанова // Физика плазмы. 1993. - Т. 19, вып. 1. — С. 79 - 85.

40. Вихрев, В. В. Моделирование развития, перетяжки Z-пинча при наличии мощного термоядерного тепловыделения / В. В. Вихрев, А. В. Добряков, О. 3. Забайдуллин // Физика плазмы. 1996.- Т. 22, вып. 2. — С. 105 — 116.

41. Усиление волны термоядерного горения в конических каналах / Лин-харт Дж. F. и др. // Физика плазмы. 2000. - Т. 26, вып. 3. - С. 221 - 237.

42. Z-pinch generated X-rays demonstrate potential for indirect-drive ICF experiment / T. W. Sanford et al. // Phys. Rev. Lett. 1999. - V. 83. № 26. Pt. 1. -P. 5511 -5514.

43. The prospects for high yield ICF with Z-pinch driven dynamic hohlraum / J. S. Lash et al.// Acad. Sci. Ser. 4 Phys., astrophys. 2000.- V. 1, № 6. -P. 759-765.

44. Z-pinch driven inertial confinement fusion target physics research at Sandia National Laboratories / R. J. Leeper et al. // Nucl. Fusion. 1999. - V. 39, № 9. -P. 1283 - 1294.

45. Double Z-pinch hohlraum drive with excellent temperature balance for symmetric inertial confinement fusion casule implosion / M. E. Cuneo et al. // Phys. Rev. Lett. 2002. -V. 88, № 21. - P. 215004 (4).

46. Lee, T. N. High-density ionization with an intense linear focus discharge / T. N. Lee // Annals of New York Academy of Science. 1975. - V. 251. -P. 112-125.

47. Lee, T. N. X-Radiation from optical and inner shell transitions in a highly ionized dense plasma / T. N. Lee, R. C. Elton // Phys. Rev. A. 1971. - V. 3, № 3. -P. 865-871.

48. Измерение пространственных параметров плазмы микропинчевого разряда по эффекту Фарадея / В. А. Веретенников и др. // Физика плазмы. -1990. Т. 16; вып. 7. - С. 818 - 822.

49. Интерферометрические исследования динамики электронной плотности плазмы в (Периферийной области микропинчевого разряда / А. И. Кузнецов и др. // Физика плазмы. 2008. - Т. 34, вып. 3. - С. 219 - 225.

50. Полухин, С. Н. Исследование разряда малоиндуктивной вакуумной искры, лазерно-оптическими методами : дисс. канд. физ.-мат. наук : 0Г.04.03 / Сергей Никитич Полухин. М., 1992. - 144 л.

51. Negus, С. R. Local regions of high-pressure plasma in a vacuum spark /

52. C. R. Negus, N. J. Peacock // J. Phys. D: Appl. Phys. 1979. - V. 12 - P. 91 - 111.i• 54. Исследование динамики микропинчевого разряда и эрозии электродов / В.-А. Кадетов и др. . // Препринт. МИФИ. - 015. - 1998 - 32 с.

53. Beier, R. Weak-line detection in the X-ray spectrum of a niobium plasma produced by a low-inductance vacuum spark / R. Beier // Z. Physik. 1979. — V.292, № 3. -P.219 -226.

54. Beier, R. Observation of line radiation from highly charged Mo ions in a vacuum spark plasma / R. Beier, H. J. Kunze // Z. Physik. 1978. - V. 285 A, № 4. - P. 347-352.

55. Исследование поляризации линейчатого излучения многозарядных ионов микропинчевого разряда / Е. О. Баронова и др. // Физика плазмы. 1998. - Т. 24, вып. 1. - С. 25 - 30.

56. Cilliers, W. A. Spectroscopy measurements on vacuum spark plasmas / W. A. Cilliers , R. U. Dalta, H. R. Griem // Phys. Rev. 1975. - V. 12 A, № 4. -P. 1408-1418.

57. Прямая регистрация потока надтепловых электронов из плазмы микро-пинчевого разряда / А. А. Горбунов и др. // Письма в ЖЭТФ. 1989. - Т. 50, вып. 7. - С.320 - 322.

58. Исследование энергетического состава электронной эмиссии из плазмы микропинчевого разряда с разрешением во времени / М. А. Гулин и др. // ЖЭТФ. 1995. - Т. 108, вып. 4(10). - С. 1309 - 1317.

59. Долгов, А. Н. Исследование генерации надтепловых электронов в ми-кропинчевом разряде / А. Н. Долгов, В. В. Вихрев // Физика плазмы. — 2005. — Т. 31, вып. 3-С. 290-297.

60. Кононов, Э. Я. Спектры многократно ионизованных атомов железа в малоиндуктивном вакуумном разряде и нестационарная модель «плазменной точки» / Э. Я. Кононов, К. Н. Кошелев, Ю. В. Сидельников // Физика плазмы. — 1977. Т. 3, вып. 3.- С. 663 - 673.

61. Быковский, Ю. А. Получение тяжелых ионов с Z>20 / Ю. А. Быковский, В. Б. Лагода, Г. А. Шерозия // Письма в ЖЭТФ. 1979. - Т. 30, вып. 8. -С.489 —491.

62. Быковский, Ю.А. Пространственное распределение ионной эмиссии из малоиндуктивного разряда, инициируемого лазером / Ю. А. Быковский,

63. B. Б. Лагода, Г. А. Шерозия // ЖТФ. 1980. - Т.50. - С.1357 - 1358.

64. Характеристики ионной эмиссии малоиндуктивного пинчевого разряда (Ml IP) с лазерным инициированием / Ю. А. Быковский и др. // Физика плазмы.- 1991.-Т. 17, вып. 7.-С. 885-888.

65. Быковский, Ю. А. Многозарядные ионы плазменных точек / Ю. А. Быковский, Г. А. Шерозия // ЖЭТФ. 1982. - Т.83, вып. 2(8). - С. 554 - 563.

66. Плазма микропинчевого разряда как источник ионов тяжелых элементов / В. А. Веретенников и др. // Письма в ЖТФ. 1995. - Т. 21, вып. 22.1. C. 78-81.

67. Долгов, А. H. Результаты регистрации энергетического спектра корпускулярной эмиссии из плазмы микропинчевого разряда / А. Н. Долгов // Физика плазмы. 1996. - Т. 22, вып. 7. — С. 629 - 633.

68. Корреляция параметров ионной эмиссии и рентгеновского излучения из плазмы микропинчевого разряда / А. Е. Гурей и др. // Физика плазмы. — 2004. Т. 30, вып. 1. - С. 41 - 46.

69. Экспериментальное исследование динамики микропинча вакуумной искры / В. А. Веретенников и др. // Физика плазмы. — 1981. — Т. 7, вып. 6. — С. 1199-1207.

70. Shearer, J. W. Contraction of z-pinches actuated by radiation losses / J. W. Shearer // Phys. Fluids. 1976. - № 9, V. 19. - P. 1426 - 1428.

71. Спектроскопические измерения электронной плотности плазмы «горячей точки» / Э. Я Кононов и др. // Письма в ЖЭТФ. 1980. - Т. 31, вып. 12. -С. 720 - 723.

72. Seely, J. F. Density measurements in a vacuum spark discharge microplasma from the inner-shel exitation of satelite transitions / J. F. Seely, T. N. Lee // Phys. Rev. 1984.-V. 29, № 1.-P.411 -414.

73. О возможности повышения температуры микропинчевой области вакуумной искры / Вихрев В: В. и др.- // ДАН СССР. 1982. - Т. 262, № 6. -С. 1361-1363.

74. Температура плазменных точек в вакуумно-искровых разрядах / П.С.Анциферов и др. // Физика плазмы. — 1990. — Т. 16, вып. 8. -С. 1018-1023.

75. Sidelnikov, Yu. V. X-ray diagnostics of hot dense plasma in low-inductance vacuum spark / Yu. V. Sidelnikov, E. Ya. Kononov, K. N. Koshelev // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. 1985. - V. В 9, № 4. - P. 724 - 726.

76. Аглицкий, E. В. Измерение электронной плотности плазмы микропинча низкоиндуктивной вакуумной искры по спектрам высокозарядных Не-подобных ионов / Е. В. Аглицкий, А. М. Панин-// Физика плазмы. 1994. - Т. 20, вып. 10.-С. 877-885.

77. Optimization of micropinch plasmas produced by vacuum spark discharges / Ch. K. Erber et al.// Plasma Sources. Science and Technology. — 1996. -V. 5.-P. 436-441.

78. Диагностика жесткого рентгеновского излучения и быстрых электронов плазмы микропинча / В. В. Аверкиев и др. // Препринт. — 014. -1990. -11 с.

79. Многоканальная регистрация динамики рентгеновского излучения ми-кропинчевого разряда / В. В. Аверкиев и др. // Физика плазмы. 1992. - Т. 18, вып. 6. - С. 724 - 732.

80. Структура микропинча в сильноточном разряде / В. А. Веретенников и др. // Физика плазмы. 1985. - Т. 11, вып. 8. - С. 1007 - 1010.

81. Гуреев, К. Г. Возможный механизм,ускорения ионов в нецилиндрическом Z-пинче / К. Г. Гуреев // ЖТФ. 1980. - Т. 50, вып. 2. - С.327 - 335.

82. Kondoh, Y. Numerical study of an acceleration in a Z-pinch type plasma focus / Y. Kondoh, K. Hirano //Phys. Fluids. -1978. -V. 21, № 9. P. 1617 - 1622.

83. Трубников, Б. А. Ускорение частиц и рождение нейтронов в перетяжках плазменных пинчей / Б. А. Трубников // Физика плазмы. — 1986. — Т. 12, вып. 4.-С. 468-487.

84. Fukai, J. Mechanism for the hard x-ray emission in vacuum spark discharge / J. Fukai, E. J. Glothiaux // Phys. Rev. Letters. 1975. - V. 34, № 4. - P. 863 - 866.

85. Быковский, Ю. А. Локальные высокотемпературные плазменные образования сильноточного линчующегося разряда / Ю. А. Быковский, В. Б. Лаго-да // ЖЭТФ. 1982. - Т. 83, вып. 1 (7). - С. 114 - 127.

86. Space-periodical plasma structures formed in a fast high-current discharge / I. F. Kvartskhava et al.// Nucl. Fusion. 1965. - V. 5. - P. 181 - 191.

87. Никулин, В. Я. Простой критерий эффективности сгребания токовой оболочкой рабочего газа килоджоульного плазменного фокуса / В. Я. Никулин, С. Н. Полухин, А. А. Тихомиров // Физика плазмы. — 2005. — Т. 31, вып. 7. -С. 642 646.

88. Экспериментальная проверка влияния различных типов предиониза-ции на процесс сжатия двухкаскадного аргонового лайнера / А. Г. Русских и др. // Физика плазмы. 2001. - Т. 27, вып. 7. - С. 584 - 591.123

89. Haines, M. G. Ion beam formation in an m = 0 unstable z-pinch / M. G. Haines // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. 1983. - V. 207, № 1. -P. 179- 185.

90. Об ускорении ионов при расширении токонесущей плазмы в вакуум / Н. В. Астраханцев и др. // Письма в ЖТФ. 1995. - Т. 21, вып. 11. - С. 37 - 41.

91. Горбунов, С. П. Протяженная область «аномального» ускорения в катодной струе вакуумного разряда / С. П. Горбунов, В. И. Красов, Bl Л. Папер-ный // Письма в ЖТФ. 1998. - Т. 24, № 4, - С. 66 - 70.

92. Алферов, Д. Ф. Развитие сильноточного импульсного электрического разряда в вакууме / Д. Ф. Алферов, Н. И. Коробова, И. О. Сибиряк // Физика плазмы. 1993. - Т. 19. вып. 3 - С. 399 - 410.

93. Артамонов, М. Ф. Регистрация ускоренных многозарядных ионов из катодной струи вакуумного разряда / М. Ф. Артамонов, В. И. Красов, В. Л. Па-перный // ЖЭТФ. 2001. - Т. 120, вып. 6 (12). - С. 1404 - 1410.

94. Баренгольц, С. А. Модель коллективного ускоренияf ионов в-вакуумном разряде на основе концепции глубокой потенциальной ямы / С. А. Баренгольц, Г. А. Месяц, Э. А. Перельштейн // ЖЭТФ. 2000 - Т. 118, -С. 1358-1365.

95. Перенос массы и заряда катодным факелом низкоиндуктивной вауум-ной искры / С. П. Горбунов и-др. // Письма в ЖТФ. 2005. - Т. 31, вып. 22. -С. 87-94.

96. Месяц, Г. А. Эктоны в вакуумном разряде: пробой, искра, дуга./ Г. А. Месяц. М.: Наука, 2000. - 424 с.

97. Формирование микропинча и генерация многозарядных ионов на фронте токонесущего плазменного факела / Е. А. Зверев и др. // Физика плазмы. 2005. - Т. 31, вып. 10. - С. 909 - 922.

98. Наблюдаемый спектр излучения микропинча в диапазоне 1 кэВ <hv<300 кэВ и процессы в его плазме / А. Н. Долгов и др. // Физика плазмы.-1993.-Т. 19. вып. 1.-С. 97-103.

99. Долгов, А. Н. Возможности оптимизации источника многозарядных ионов на основе низкоиндуктивной вакуумной искры / А. Н. Долгов, Д. Е. Прохорович // Прикладная физика. — 2009. — Вып. 3 — С. 76 — 82.124

100. Кнопфель, Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля / Г. Кноп-фель. Изд-во «Мир», М., 1972. - 392 с.

101. Савельев, И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие: Для-втузов. В 5 кн. Кн. 2. Электричество и магнетизм /'И. В. Савельев 4-е изд., перераб. — М.: Наука. Физматлит, 1998. - 336 с.

102. Тюрюканов, П.М. Метод измерения импульсных напряжений / П. М. Тюрюканов, Г. В. Ходаченко // ПТЭ. 1984. - Вып. 3, - С. 121 - 123.

103. Долгов, А. Н. Процессы переноса вещества в быстром Z-пинчевом разряде (малоиндуктивная вакуумная искра) / А. Н. Долгов, Г. X. Салахутдинов // Физика плазмы. — 2003. — Т. 29, вып. 9. — С. 818 825.

104. Plechta (Bialystok), J. Conditions of applicability of a pinhole type diaphragm- for neutron diagnostics of plasma' /J. Plechta (Bialystok) // J. Tech. Phys. 1983. V. 24, № 4. - P. 441-454.

105. Кушин, B.B. Методы исследования пространственного распределения рентгеновского излучения плазмы. Дцерно-физические методы диагностики плазмы / В. В. Кушин, В. К. Ляпидевский, В. Б. Пережогин. — М.: МИФИ, 1985. -С. 43-53.

106. Формирование микроотверстий рентгеновской камеры-обскуры сфокусированным лазерным излучением / А. А. Галичий и др. // Препринт. -ФИАН СССР. № 7. - 1981. - 8 с.

107. Зайдель, А. Н. Лазерные методы исследования плазмы / А. Н. Зайдель, Г. В. Островская. Л.: Наука, 1977. - 219 с.

108. Вовченко, Е. Д. Лазерные методы диагностики плазмы: Учеб. Пособие./ Е. Д. Вовченко, А. П. Кузнецов, А. С. Савелов. М.: МИФИ^ 2008. - 204 с.

109. Диагностика термоядерной плазмы / под ред. С. Ю. Лукьянова. — М.: Энергоатомиздат, 1985. 168 с.

110. Прохорович, Д. Е. Процессы в разряде низкоиндуктивной вакуумной искры в до- и сверхкритическом токовых режимах : дисс. . канд. физ.-мат. наук: 01.04.08 / Дмитрий Евгеньевич Прохорович. — М., 2003. — 127 л.

111. Многоканальный TEA К2-лазер для визуализации импульсной плазмы в наносекундном диапазоне / М. С. Аверин и др.// Приборы и техника эксперимента. 2004. - Вып. 2. - С. 91 - 95.125

112. Савелов, А. С. Диагностический комплекс для исследования импульсной высокотемпературной плазмы : дисс. . докт. физ.-мат. наук : 01.04.08 / Александр Сергеевич Савелов. — М., 2005. — 279 л.

113. Никулин, В.Я. Лазерные методы диагностики и исследование плазменных процессов, обусловленных током и пучком : дисс. . канд. физ.-мат. наук / Никулин Валерий Яковлевич — М., 1980. — 135 л.

114. Диагностика плотной плазмы / под ред. Н.Г. Басова М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. — 368 с.

115. Долгов, А. Н. Корпускулярная диагностика как инструмент исследования быстрых зет-пинчей / А. Н. Долгов, Д. Е. Прохорович // Прикладная физика. 2008. - Вып. 3. - С. 52 - 58.

116. Lee, Т. N. Solar-flare and laboratory plasma phenomena / T. N. Lee // As-trophysical Journal. 1974. - V. 190. - P. 467 - 479.

117. Сорокин, С. А. Электродинамическое ускорение плазмы в,конфигурации обратного Z-пинча / С. А. Сорокин // Физика плазмы. — 2005. — Т. 31, вып. 3, С. 269-273.

118. Диагностика плазмы / под ред. Р. Хаддлстоуна и С. Леонарда . М.: МИР, 1967:-515 с.

119. Савельев, И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие: Для, втузов? В 5 кн. Кн. 1. Механика / И: В. Савельев. 4-е изд., перераб. - М.: Наука. Физмат-лит. 1998. -336 с.

120. Машкова, Е. С. Рассеяние ионов средних энергий поверхностями твердых тел / Е. С. Машкова, В. А. Молчанов. М.: Атомиздат, 1980: - 256 с.

121. Семенов, О.Г. Исследование структуры разряда и роли ускорительных процессов в плазменном фокусе и микропинче : дисс. . канд. физ.-мат. наук / Семенов М., 1980. - 152 л.

122. Козлов, О. В. Электрический зонд в плазме / О. В. Козлов. М., Атомиздат, 1969.-243 с.

123. Лебедев, Ю. А. Введение в зондовую диагностику плазмы пониженного давления :Учебное пособие / Ю.А. Лебедев .- М.:МИФИ, 2003. 56 с.

124. Яворский, Б.М. Справочник по физике: 4-е изд., испр. / Б. М. Яворский, А. А. Детлаф. М.: Наука. Физматлит, 1996. - 624 с.126

125. Hirano, К. Evidence of turbulence in a current disrupted region in a plasma focus / K. Hirano, T. Yamamoto // Phys. Fluids. 1988. — V. 31, № 9. -P. 2710-2713.

126. Измерение электронной плотности микропинчей плазменного фокуса по диэлектронным сателлитам / П. С. Анциферов и др. // Физика плазмы. -1990.-Т. 16, вып. 11.-С. 1319-1324.

127. Яньков, В. В. Z-пинчи / В. В. Яньков // Физика плазмы. 1991. -Т. 17. вып. 5.-С. 521-530.

128. Наблюдение эффекта потери тока в перетяжке Z-пинча, образованного при взрыве проволочки / Г. С. Саркисов и др.// Письма в ЖЭТФ. 1995. -Т. 61. Вып. 5 - 6. - С. 471 - 476.

129. Исследование формирования токового слоя в процессе сжатия многокаскадных газовых лайнеров / А. Ю. Лабецкий и др. // Физика плазмы. 2008. - Т. 34, вып. 3. - С. 257 - 268.

130. Исследование структуры и динамики излучающей плазмы в микро-пинчевом разряде / А. Н. Долгов и др. // Физика плазмы. — 2005. — Т. 32, вып. 2. -С. 192-202.

131. Вихрев, В. В. Генерация электронного пучка в пинчевом разряде /

132. B. В. Вихрев, Е. О. Баронова- // Прикладная физика. 1999. - Вып. 5.1. C. 71-75.

133. Козлов, Н. П. Основы физики плазмы / Н. П. Козлов. — М., 1997. — 198с.

134. Ли Джен Хун Динамика развития микропинчевого разряда типа низкоиндуктивная вакуумная искра с поперечным плазменным инициированием : дисс. . канд. физ.-мат. наук : 01.04.08 / Ли Джен Хун. — М., 1999. — 125 л.

135. Коллективное ускорение ионов при распаде сильноточного Z-пинча / В. И. Зайцев и др. // Физика плазмы. 2008. - Т. 34, вып. 3. - С. 195 - 198.

136. Карпов, Г. В. Самосогласованное токовое движение электронов и ионов сильноточного плазменного канала / Г. В. Карпов // Физика плазма. -2000. Т. 26, вып. 2. - С. 146 - 152.

137. Micropinch with lateral discharge initiation / A. S. Savjolov et al.// J.Technical Physics. 1999. - V. XL, № 1. - P. 283 - 286.127

138. Вихрев, В. В. Динамика 2-пинча с учетом потерь энергии на излучение / В. В. Вихрев, В. В. Иванов, В. В. Прут // Физика плазмы. 1986. - Т. 12, вып. З.-С. 328-337.

139. Лукьянов, С. Ю. Горячая плазма и управляемый ядерный синтез / С. Ю. Лукьянов, Н. Г. Ковальский. М.: МИФИ, 1997. - 432 с.

140. Быковский, Ю. А. Особенности нагрева плазмы, содержащей многозарядные ионы, в 2-пинче / Ю. А. Быковский, В. Б. Лагода, Г. А. Шерозия // Письма в ЖЭТФ. 1980. - Т. 31, вып. 5. - С. 265 - 268.

141. Влияние продольного магнитного поля на параметры лазерной плазмы / Ю. А. Быковский и др. // Инженерная физика. — 2000. Вып. 2. -С. 47 - 49.

142. Козейкин, Б. В. Субмикронная литография с применением потоков ионизирующих излучений / Б. В. Козейкин, А. И. Фролов, А. С. Чеботарев. -Обзоры по электронной технике. Серия 3. Микроэлектроника. Вып. 2 (1021).-М.: ЦНИИ «Электроника», 1984. 31 с.

143. Канцырев, В. Л. Возможности практической реализации различных схем рентгенолитографии в производстве субмикронных микросхем / В. Л. Канцырев // Техника средств связи. Серия «ВОС». 1984. - Вып. 1. — С. 235 — 254.

144. Одноимпульсная литография с применением высокоинтенсивного излучения электроразрядного источника / В. А. Веретенников и др.// Письма в ЖТФ. 1985. - Т. 11, вып. 19. - С. 1200 - 1203.

145. Физическая энциклопедия. В 5-ти томах / под ред. А. М. Прохорова. -М.: Советская энциклопедия. 1988.