Самостоятельный импульсный разряд в гелий атмосферного давления тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.08 ВАК РФ
Курбанисмаилов, Вали Сулейманович
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Махачкала
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1992
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.08
КОД ВАК РФ
|
||
|
■ДАГЕСТАНСКИЙ ОРДЕНА ДРУШЫ НАЮДОВ ГОСУДАРСТВШНЬЩ ■ /.УНИВЕРСИТЕТ им. В.И. ЛШША
На правах рукописц • ¿^К.537.52
- ..: КУРШЖЖШЮВ ВШ .ОШШАШШЧ '
' САМОСТОЯТКШйШ ШНУЛЬСМШ' РАЗР/Щ . В ГМИг АТЙО&ШОГО' ДАКЙШЯ
01.04.üö - ишзшса. и химия плазмы ;
' • Ащот^шт. - ■ -. ДОССШЭДДО НА СОИСКАШВ УЧШМ CTMBÜi 'КАНДИДАТА ■ 4-ЙШКО - МАТШШЕСКЙХ шк
МШЧКШ - 1332
Работа выполнена на кафзкре общей физики Дагестанского ордена Дружбы народов государственного университета
Научный руководитель: доктор физико-математических
наук, профессор Омаров O.A. Официальные оплонеятм: доктор фйзи«.о-мате"чтяческих наук, профессор Синкевич O.A.
кандидат. физико-математических наук, стариил научны;! сотрудник Василя'' Л.М,
Ведущая организация: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Защита состоится " ^ " j.yvtfuX- 199k: г. в часов
на заседании Специализированного Совета К. 003.49.01 Института общей физики АН СССР по адресу:
117942, Ш1-1, Ыооква, В-333, ул. Вавилова, 38
О .диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИСМШ Автореферат разослан
Ü/JiOi. 1992 Г.
УчениИ секретарь Совета доктор физико-математических наук, профессор
H.A. Ирлсова
, 11 OLiJVil ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБО'^
^^Диссертация посвящена экспериментальному исследованию |2£^^яшрования импульсного разряда в Не атмосферного давления при различных формах его протекания (таунсекдовского, стример' ного ц объемного) в широком диапазоне изменения прикладываемого поля ( ~ J + 20 «В/см).
Актуальность проблемы. D настоящее время объектом интенсивных экспериментальных й.теоретических исследований стали импульсные разряды, разниващиеся в газах высокого давления, которые нашли применение в пвеЛиих областях науки я техники: например, в импульсных источниках света, быстродействующа коммутаторах тока, в устройствах квантовой электроники, фотохимии, >Ьтнно в подобных иссхтедованиях были, установлены таунсендовскии и стримерныл механизмы.пробоя, результаты которых были обобщены в классических монографиях. Со временем их выхода объем информации по вопросам импульсного пробоя существенно возрос в связи с усовершенствованием диагностической аппаратуры. Кроме того, были обнаружены ..овыв фундаментальные закономерности, в частности, при зажигании самостоятельного разряда в условиях дополнительной првцыонизации га-„а показана возможность реализации объемной формы горения при давлениях порядка атмосферного, длительность которой ограничивается образованием высокопровоаящего канала; в разрядах о. внеаябй ионизацией пр.и небольшом содержании галогенов (-0,1 %) на наблюдается завершающая фаза контракций - прорастание из пятен искровых каналов. Эта необычная форма разряда была названа сильноточным диффузным''разрядом [I] . Объемные формы таких разрядов являются перспективными я используются йля возбуждения импульсных газовых лазеров.
■ Несмотря на ос..лйе работ по исследовании импульсного разряда в газах атмосферного давления, ост, этся неясным, какие процессы ответственны за образование прздяскрового диффузного канала, привязанного к -атодному пятну при таунсен-довском й объемном разрядах. Что касается стрямерного пробоя, то й здесь нет единого мнения о мехшшзмо формирования и развития начальных стадий. Ограничены сведения о таких параметрах переходной стйции как сила тока, проводимость, плотность тока, концентрация электронов, энерговклад и т.д.
В атомарных газах, особенно в гелии* формирование кг; начальной стадии, так и искрового ханала в таунсендовском., сгримерном и объемном разрядах практически не изучено. Her достаточно исслед ван я процесс образования объемного "и сильноточного диффузного, режимов разряда в гелия.
Так как Не широко используется в качестве буферного газа в активных средах газовых лазеров, то исследо: шие импульсного разряда в Не атмосферного, давления является актуальной " задачей для дальнейшего изучения физики эдектряческсгодро- ' боя в плотных газах на основе получения-, возможно, более полного цабор& экспериментальных результатов о параметрах и структуре импульсного разряка в Не. С другой стороны, пред-, ,' стаьдяет самостоятельный интерес-. исследование.характера коятракоди,объемного разряда в. искровой канал, в частности, при разработке газовых лазер а и систем их инициирования. ;
Целью тссеогатоннок работы • явадссь экспериментальное. . исследование самостоятельного разряда в Не атмосферного давлена ■; и изменив механизма его формирования. в щирокоы. .диапазоне изменения начальных условий. ■ При проведении экспериментов были поставлены следующие- задачи, исследования: V"; !'.,-,'
1. Исследовать, процессы, протекающие при -им^льсном пробое гелия с самостоятельным инициированием,. и изучить меха-' низин его формирования^ следующих .диапазонах изменения на. чальннх условий: величины напряженности поля -3 + 20 кВ/см,: ..
концентрации первичных Электронов ~ 10® см"^, давления газа • -I * 5 атм и ьля различных конфигураций елэктродов.'
2. Выяснить осношыр зрчонокарности формирования искрового канала в различных видахраэрядов: таунсендовском, стри-мерном и объемном. - >7-7--...':.';;"■.'■ v-;..-.V^-'-- '
3. Выявить оптимальные условия форлшрогашш я устойад-вого горения объемного разряда, а также характер, его.коят-. ракцяи в искровой канал. ;. . ;',-.,.';<'. ; :
4. Изучить пространственно-временную структуру и одре- < делить основные параметры шшзШ (времена развития, концент-. ■ рации 8л- сгронов.проводимость, знерговклац, температуры', электронов, плотности тока и т.д.) на различных стадиях им-' цульсного пробоя в Не атмосферного давления, v , " .
На/чизя новизна работы состоят в том. что з диссертационной работе впервые:
1. Проведено систематическое исследование основных характеристик (динамики изменения параметров плазмы, пространственно-временной структуры ) формирования импульсного пробоя-
в Не атмосферного давления для различных форм протекания ■ разряда (таунсендовского, стримерного и объемного), в диапазона напряжений от статического пробойного до перенапряжений в сотня процентов.
2. ¿¡оказано, что объемный разряд в Не представляет собой аномальны:'! тлеквдй разряд с высокой плотностью тока
(~ IQ** А/см'4 ) и предельным удельным экерговхладом (0,1 дж/см3).
3. Обнаружено, что при высоких перенапряжениях ( IV > >300 %) объемный разряд в Не переходит в сильноточный диффузный реки;.; (CUP) с высоко;! плотностью тока ~(I02 + IO^A/cm2) и концентрацией электронов 1*5
4. По измерен..ым прадпробойным токам для таунсендовского и отркмерного разрядов я пространственно-временным картинам свечения промежутка обобщены качественные представления с развития начальных стадий (в частности, плазменная модель пробоя газов высокого давленая ['¿3 ) а применительно к Не предложена модель формировался стримерного пробоя.
Научная я практическая ценность работа в основном определяется актуальностью темы я научно;! новизной полученных данных. Результаты приведенных з диссертации исследований могут способствовать дальнейшему раза;:'" (¿из^чесхкх представлений об импульсных разрядах высокого давления -(порядка .атмосферного), в частности, объяснении наблюдаемых большие скоростей фронтов ср^чения в плотных газах и.распространения ионизации в сторону катода, а таюке получению объемных форм разрядов при атмосферных давлениях.
С другой стороны, результаты работы, касающиеся конт-ракциг объемного разряда и характеристик горения сильноточного диффузного режима могут быть использованы для оптимизации газовых лазеров и систем-их инициирования.
Aniюбацил результатов ■ ¡.лтериалы, содермащксся в насто- v ящей диссертационной работе, докладывались на УН я /III Всесоюзных конференциях по ¡¿пзжэ низкотемпературной плазмы
(Ташкент 1987 г., Мааса 1991 г.), на Ш.Республиканской.конференции молодых ученых Дагестана (¡.-'¡ахачкала, 1988 г.), на 17 и У Всесоюзны конференциях по физике газового разряда' ( Махачкала 1ЭВ6 г., Омск 1990 г.), на П Международной конференции по явлениям в ионизованных газах (Пиза, 1391 г.), а также на научных семинарах ДГУ. МГУ, ИВГАЫ, ШДН СССР.
Публикация. Основные результаты диссертации опубликованы в 13 печатных работах, сшсок которых приведен в конце автореферата. ' .
Структура к объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содерг. т 167 страниц, вклю--' чая 34 рисунка к 7 таблиц.,Список цитируемой литература насчитывает 147 наименований. .
СОдаИАГ'В РАБОТЫ
Зо введении обоснована актуальность диссертационной работ", сформулирована основные задачи я цели исследования. Приводится краткое содержание .диссертации,
В первой-главе лается краткий' обзор экспериментальных я теоретических работ, описывающих формирование таунсендов- ' ского, стркмэрного и объемного разрядов в газах высокого давления. Особое внимание уделяется как моделям, 'описываю-, щим начальные стации пробоя,, так к формированию объемного разряда и его контракция в искровой канал.
Отмечается, - что шроко применяемые метода ..диагностики (спектральные, электрические, ЭОП-ныа "съемки и' т.д.} в целом позволяют извлечь информацию о пространственно-временной ■' структуре разряда, проследить переход одной -.формы разряда к другой¿.оценить параметры плазмы.разряда и описать эти явления на основе различных моделей. .':.„,.-
Цал> обзора - излетать современное представление о состоянии вопроса и показать степень-изученности процессов в идшульсных разрядах атмосферного давления и определить предмет и цпь исследования.' ' - ■
Во второй главе диссертации приводится описаний экспериментальной установки и методов измерений параметров плазмы импульсного разряда в Ее атмосферногг давления. -
б
Диагностический стзнд включает з себя вакуумную систему (-IQ"3 Topp), спектрографы (СТЭ-I, ИСП-30), монохроматор ' (ДОР-4), генератор импульсов напряжения (амплитудой до 30 кВ я фронтом нарастав ~10 не), фотоумножителя (v37-29, v3y--30, ¿ЭУ-79, 037-87), разрядные камеры с кварцевыми окнами, скоросишо и высоковольтные осциллографы (Со-1'2, C8-I4, С1-75, OK-21, ЛОР-о), системы синхронизации (ГЗЛ-6, П-i-I) и лредыоялзацад С~ 10? -г- 10° см4*).
Напряжение и ток разряда регистрировались соответственно омическим делителем и малокя.дукмшым шун\о;л. Измерение .малых лрэдпробойных Токов ( ~ 10"^- I А) производилось ос- . циллографированием сигнала (на CI-75) с малоомяого иунта ■ (~ I Ом)' из яихромозой проволочки, исполненной в зиде петли с временным разрешением =5 не. Для ограничения сигнала по-амплитуде использовался диодный ограничитель.
Начальная концентрация электронов, создаваемая вншикм ионизатором, в.который вкладывалась энергия я 0,3 - 0,4 Дхс, оценивалась по из...зренноку току в разрядной тш при постоянном напряжении на промежутке (100 - 300 3)'. Для улучшения отношения сигнал/шум и согласования нагрузки с передающим, "лбелэм применялся эматтеряый повторитель на высокоча-стот-, ном. транзисторе. По известному сечению разряда (¿0=4 см) и измеренному току определялась сре.дняя ллотнодть тока' и кон- • центрацкя электронов. '
скорости распространения и пространственно-временная структура'разряда регистрировались с помощью фотоэлектронного регистратора ¿Э?2-1.
Концентрация -и температура электронов на более поздних стадиях развития разряда определялись.соответственно по контурам спектральных -яшй' :<марк эф^зк») и по- методу относи- . тельных штенсявностел. '.■/,""''''
■Здесь ка приводится описание'фотоэлектпического метода записи спектра излучения разряда с )рэменйкм разрешением ~Ю тс. Для защиты Ш' и экитт«ряЬго повторителя от электромагнитных казодок по цепи питания использованы RC-раззязки. Для калибровки фотоушожителэД (блок ^ЭУ состоят из 5-ти о.ди-накозых каналов, каждый, из которых содержит фотоумножитель и эмйттершй повторитель ) до анодной чувствительности
для каждого канала предусмотрена плавная регулировка высокого напряжения. Систему световодов с крепежом можно перемещать в фокальнол плоскости спектрографа и регистрировать любой участок спе'-тра с точностью установки по шсале длин волн »0,01 А°
Обосновываются таюхе основные методики измерений я анализируются их погрепности.
3 третьей главе описаны режимы и пространственные формы исследованных разрядов. Приводятся полученные результаты о пространственно-временной картине формирования пробоя. Определены условия формирования объемных и коятрагярованных раз-^1 рядов. Изложены результаты исследования объемных стадий разряда в гелии атмосферного давления.
Показано, что без подсвета первое регистрируемое свечение' появляется на анода пр" токах - Ю-* А, которое со скоростью-IО7 - 10й сил/с перекрывает разрядный промежуток. Перекрытие промежутка приводит к формированию катодного пят-нр ■ из которого распространяется искровой канал со скоростью ~106 см/с. Дри облучений промежутка первое регистрируемое свечение также возникает на аноде {подсвет, в который вкладывалась энергия а 0,3 Лм, расположен сбоку на расстоянии 5 + + 7 см от оси основного промежутка) в виде диффузного свечения, Когда диффузное свечение перекрывает разрядный промежуток, формируется однородные оо'ъенныд разряд. В дальнейшем с Формированием катодных пятен происходит контракция объемного разряда в искровой канал. Известно, что возникновение свечения у анода объясняется искажением внешнего поля полем прост ранстзенного заряда. Зате™ в усиленном поле происходит интенсивная ионизация, которая, про,двигаясь к катоду, оставляет за собой столб плазмы большой концентрации.
В случае расположения внешнего ионизатора за одним из электродов (за анодом на расстоянии 1,5-2 см, в который вкладывалась энергия »0,4 Да) объемны!*, разряд формируется одновременно во все.« обьемр :>рол.ежутка, т.е. газ с начально! концентрацией электронов рассматривается как плазма и имеет место наложение достаточно высокого поля на слабоионизован-нуи плазму, нормирование объемного разряда происходит путем объемной ионизации газа в однородном поле. В атом случа
при малых напряжениях пробоя 110 4 6 кЗ (напряжение статического аробоя И,г = 3 кБ) разряд горит стационарно и характеризуется высокоЛ однородностью сзэчсния. При напря;.<е:;;<ях и0 > 6 кВ формируются диффузные каналы, привязанные к катодным пятнам, и разряд переходит в канальную ^орму, прпче;.: число диффузных каналов ( 2 Г я 0,1 ил) там сольдо, чем выше и однороднее внешнее поле.
При большое величине емкости 1,5-10"° V) и полях Е„ £ Ек? » 12 кЗ/см > 300 %) объемный разряд в Ке перо-ходят в сяльяоточныл диффузныи режим (Сд?). Сд? - это явление необычное, "гак как фактически отсутствует ки^тракция. Протекание тока разряда с ударной ионизацией в объеме промежутка носит неустойчивы.'! характер, я внутри плаз№ объемного разряда образуется диффузный канал. Тем не менее, анергия, запасенная в накопительном элементе, расходуется не на дальнейшее развитие этого канала и преобразование его в искру, а на образование новых диффузных каналов, т.е. нарастание проводимости не локализуется в отдельном диффузном канале, а происходит одновременно во всем объеме промежутка. Так образуется столб однородной плазмы высокой проводимости Г1 И .
Неоднозначность в формировании объемного разряда при различных способах расположения подсвета связана с неоднородностью начальк .! концентрация, создаваемой подсветом.
Здесь жэ приводятся результаты о влиянии начальных условии (величины поля, дав-эния газа, конфигурации электродов) на пространственную структуру импульсного разряда и анализ результатов пространственно-временное съемки.
В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований электрических характеристик разряда. По .• плотности .ока оценена средняя концентрация электронов на различных стациях пробоя. Приводятся осциллограммы предпро-Сокных токов .для таунсендовского и стримерного рас ядов. Определена граница по напряжении, выше которой пробой развивается по стримерному механизму. Эта величина составила 5,6 кВ.
Сопоставление изменения прэдпробойного тока разряда с пространственно-временной динамикой пробоя (см. приложение, рис. I) позволило предложить следующий механизм пробоя в Не
(в отсутствие предкояизации): на первом этапе при нарастании ионизации в лавине до электронных концентраций ' 10^ ссоздаются условия лаЕякно-стрямерного перехода (радиус лавины становится соизмеримом с радиусом Дебая, ~ /а ) • На втором этапе, когда концентрация электронов у анода достигает значения порядка ~10-'-3 создаются условия .для перехода ионизованного газа у анода в плазменное состояние (выполняется условна ГЛ >> Г» .. т.е. происходит экранировка ьяе-лнего поля на "пебаезехой'.длине. Появление ллазмы перераспределяет электрическое поле в промежутке, .усиливая его в пространстве, не занятом плазмой. »Электроны, образованные на граница излучением из плазлы, даю? начало новым лавинам в усиленном поле, обеспечивая тем самым распространение плаз-ггчкой облает;; вглубь промежутка. Перекрытие плазменным образованием промежутка приводит с одной стороны,-к спаду нал- • ря-кекпя ка промежутка к формированию катодрого пятя, , а с другой - к резкому росту тока разряда к прорастанию из пятна искрового канала со скоростью см/а.
Далее приводятся результаты по времени зажигания разряда, гкег^оекладу з объемный разряд, влиянию начальных условии на длительность'к • устойчивость объемно»: фазы .разряда. ■ Показано, что объемный разряд в На представляет собой аномальный тлеюцнп разряд с зксоко;-: плотностью тока (-Ю^/с;.^), концентрацией электронов - 10^4 см""^ ) ж предельным
удольяым энсрго-Бкладсм (~0,1 Д:с/см3). Длительность и устойчивость обьемаого разряда з Не определяется критической плотксотью тока ^ « 40 А/см'* .и экерговкладом~0,1 Да/с^ к не зависят от того, каким отношением Е/Р и езчением . й задается разряд. '
Капряаеаве горения 'объемного разряда составляет 3030 В и на зависит от величины .приложенного поля при лос-тояыпом давлении газа в промежутке. С ростом давления напряжение горения объемного разряда линейно возрастает, Несмотря.' на значительные энергевклады з объемный разряд ("0,1 Дк/см^), его сопротивление остается постоянны-.: и уменьшается с ростом внеанего »¿пряжейся. :
Делается предположение (ка .основе сценок) об образоза- -кии на о£гешой фазе'разряда экспмерннх молекул Не£ за счет реяэдзД с участием нейтральных атомов по схеме: -
He (IS.) + е Не (2bJS) +« Не (2 ss5) 4 I Не — Н.ег 4 Не
Данные реакции'ограничивают дальнейший рост ионизации в промежутке и обеспечивают однородность свечения разряда. Приведенные здесь ле оценки показывают, что эксимэркые молекулу . ' играют существенную роль в объемном разряде и могут слу..;пт:> дополнительным резервуаром для'энергозкллда. Оценки показывают, что максимальная энергия, идущая на образование экси-мерных молекул, составляет г 2 ■IQ''5 эЗ/см^.
-1 пятой глазе обсулсдаются результата исследования спектральных характеристик разряда. Приводятся данные об излуче-. .ж и изменении во времени линяй плазмы гелия как из столба, так и ;:з прикатодкой плазмы. Здесь :;<е приводятся результаты спектральных измерений объемных'и коктрагярованных разрядов, полученные с применена ем фотоэлектрической методики. Наиболее интенсивными-линиями, возбуждаемыми в видимой области спек тра, являются лкняи Hei: 6678, 5876, 5016, 4922, 4471 А*, а'в близкой УФ области линяя Hei 3889 А4. 3 искровом канале хорошо регистрируется наиболее яркая ляния ионизованного ге-. лия Hell 4686 А*. Одновременная регистрация тока с ОЗУ'и им-, пульса Напряжения позволяла определить момент возбуждения линяй в разряде относительно напряжения, в частности, определить начало заалгания'катодного пятна по линиям материала катода (Л{ Г: 3961, 3944 А°; , Fe J : 3645, 3440 А° ).
В случаеформяроваки..-искрового'канала ток имеет два характерных максимума,.что соответственно повторяют спектральные линии.■ Установлено также, что интенсивность свече-няя объемного разряда слабо зависит от изменения эдешего поля. С момента появления диффузных каналов на' осциллограм-'.мв'тояй яайлвдаётся-выброс, который повторяется на осциллограмма свечения. Атомарная линия Hei ¿876 А* имеет три характерных максимума . (рис. 2). Первые два максимума линии повторяют соответствующие максимумы тока Первый максимум. тока - обусловлен'формированием объемного разряда, а 11-й макса-.ум связан с образованием .диффузного пли искрового канала. Третий максимум линии, возможно, обусловлен рекомбинацией, те • как к этому времени ток разряда практически упал
до куля. Амплитуды этих максимумов возрастают от первого к третьему» что обусловлено увеличением ионизации в-ст. ;бе при переходе от о зной стадии к цругол. Рейим протекания тока, однозначно взаимосвязан с пространственной формол и типом разряда: в объемном разряде ток носит апериодический характер, в коптрагированком разряда устанавливается колебательны.; рехкм затухания тока, который определяет продолжительность свечения разряда. 3 отл;;1. а от объемного разряда, свечение которого прекращается после затухания, р. одного тока, интенсивность стечения при контрагироваянсм разряде нарастает.в течение всего периода ярдтехсадкя тока, а затем наблюдается затухающее псслесвоченло плазмы. .
Уровни лини."; гелия с главным квантовым числом ГГ = 3 в пг^лесвоченки заселяются преимущественно при диссоциативной рекомбинации ионов Ноа с электронами. Зтот процесс в Не мо-/,;ет- протекать по слецукцел схеме:
Нег + с — Не + Не Нег + е Нег + е
iipe;ir.-.i":;ес одшое заселеахе уровня 33.ä (5Б7& Л* - 3^10 -
?) aosiiowio объясняется йаремесиванкем уровне.! Не ( П. = 3) медленным;! глепсрспамп. того, ;:з литературных данных
известно, что селективная константа персмоливания для уровня отрицательна, т.е. уровень з этом случае ¡играет рс»а акцептора.
'¿uii.'.о, "что на С^;--' п з покровом канале интенсивность спектральных лили.. возрастает, возбуждаются дэс— тоточио интенсивно коша® лййви гзлкя. Основная зкергия ка ¿разе СДР вадздяетея з течении первого .пол/полгода типа. Б • иокролом каиало ссповнув- роль играют столкловптельные процессы и через СО - 70 пс после формирования искрового канала цр»:сходд" интенсивны! иагроз газа и ьцраашшанаб кя/ле-ратур слоктронсз и тяаадкх частиц. Некрозе.: канал в Не характеризуется высокой плоскостью vokü, концентрацией глактронов
c;i~J ), а'емпора турой (3 - 4 эЗ) и проводимостью' (~IU~ ОлГ'" ). С0 характеризуется высокой длительностью горения ( I - 3 ) t.sc, плотностью топа - XvP) Л/см2 '
и концентрацией олгкг^шов •*{! * ö )*1СЗ?® с:.Г3.
■ " .'"' - ;; . "; i ОСИШШК РЕЗУЛЬТАТУ И ЗКВОйГ FAEO'JIJ.
V-В диссертации решена. задача систематического исслецовл-кия основных характеристик (динамик;; изменения параметров ' плазмы, пространственно-временной структуры) импульсного раз-:• ряда',в Не, атмосферного-давления и определены механизмы его ■ ■ ■ - формирования л широком диапазоне изменения начальных условий (величины поллУ.' ^ * кД/см, давления газа Г = •-' = 1,.+ 5 атм, концентрации первичных электронов - для фоно-••'. вого значения. и при fl0~ при различны; конфигура-
• циях/'лектродоп, а также получены следующие результаты:
1. Проведено систематическое экспериментальное исследование
■ : начальных; стади'Л импульсного разряда в Но при напряжениях
близких к статическим.пробойным и изучено влияние начальных условий на механизмы, формирования таунсендовского, ■■'.'■- стримерного и объемного разрядов. Установлена граница по ' , - напряжению ч 11 к/>» 5,6 kD (Д/Р * 7,4 В/см тор, Р = 760 V. тор,: _d = I см),. вше которой происходит смена механиз-.'•'. ма: пробоя от таунсендовского к стримерному и измерены прадпробо'йнце токи * Í Л) .для. этих механизмов.
2. lio _измерениям значениям прэдпробойных токов для таунсен-
■ довского и стримерного.разрядов, а такде по пространст-вённо-временной. динамика.формирования пробоя и измерен. -•' ным значениям 'характеристик плазмы разряда обобщены ка.' чествешша представления о развитиии начальных стадии
• йскровыХ. разрядов и применительно к Не предложена модель формирования стряморнэго. пробоя.
3. Выявлены одтюлалья.не условия-формирования и устойчивого горения объёмного разряда а характер его контракции в . искровой каш.л. Установлено, что'при создании предыони-
■ ; заций ~ 10a см"3 в диапазоне напряжений . .3-12 кВ й pd =
= 760 тор-см ( d » I см) объемный разряд в Не представляет собой 'аномадьний тлевдил разряд с высокой плотностью . . тока~ I02 Л/см2 я концентра;,лей' электр"нов И)"
4. Длительность п устойчивость однородногоь горения объем: : ног- разряда определяется критической плотностью тока ¡s
г40 А/сиг -и предельным удельным энерговкладом "0,1 Дтк/см3. Экспер-менталыю Показано, что .для объемного разряда в - Не, величина Хс(Vr-*-$0/(pd) , которая однозначно отоб-
ражаот взаимосвязь параметров горения объемного разрг-и ■ , с начальны?«! условиями - постоянна в. пределах изменения значений Е-З +15 кВ/см, ?*-1 + 5 атм, d~ I + 2 см и не зависит от того, какими начальными-отношением К/Р" и сечением S разряд задается. .. '.
5. Впервые обнаружено, что при большой величине накопитель- ' но,: емкости 1,5-10—у v) и полях Е» > Ü^IÜ «В/см . , ( W > 300 5») объемный разряд в Не переходит в силь"">-точный диффузный реши», который характеризуется высокой ' • концентрацией электронов ~ (I + плотностью
тока - (10^ - 10^ ) Л/см^ и длительностью однородного объемного горения - (X + 3) икс. #
Цитированная литература' : •
1. бычков Ь.Л., Королев Io.a., ласяц Г.Л., и др. В кн.: Лазерные системыНовосибирск: Паука, Х97Э, 0, 14 Омаров O.A., Рухадэо A.A., wieepcoH Г.А. //.Л\ .- W70.-T.4j, выл.7,- O.IüO? - 2ООО.
диссертация основала на материалах, опубликованных в
олодукщп" работах: :
1. Курбанясмаилов B.C., Омаров Ü.А., Тимоц«ев В.Б.яача- .■
лов M.B. Тлеющая фаза импульсного разряда в гелии // УН Всесоюзная конференция по.физике низкотемпературной . плазмы: Тез, докл.- Ташкент, i9o7.-C.Iii - 115.
i;. Курбанисмаилов B.C., Омаров (i.A. К стрииерному пробою в гелии // 17 Всесоюзная конференция по физика газового разряда: Тез. докл.- /.¡¿Ханкала,-IJoy.- Ч.1.- O.^ü - '¿э.
3. Кл'банпсмаилов B.C., Кадиева ¡1.1*., Качалов ¡-В. ларакте- . рнотшш объемного разряда в Не атмосферного' давления // 1/ Всесоюзная конференция по физике Газового разряда:. Тез. докл.- Махачкала, 1йьь,- C.Iötf - х60. -
4. Курбснисиаилов B.C., лачалов ¡••■¡■В. ларактеристйка 'самое- -тоятельного ооъемиого разряда в На иовыиенного давления /Mli Республиканская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов Дагестана: Тоз. докл.- .Махачкала, I9ÖS.- С.'ЗШ - 3,17. ' . '
5. Курбангтсмаилов B.C., Омаров O.A., ^ачалов М.Б. Измерение '
слабых разрядных токов // Измерительная техника.-$ 3»— J .30 - 31.
• 6.. Курбанисмаилов B.C., Омаров O.A., Тимофеев У.Ii. нормирование стримерного пробоя в гелии //Tal.- I9b9.- Т. 27 С., Ггг1 - №¿3.
7. Курбанисмаилов B.C., Омаров-O.A., Хачалов M.Ii. Объемный разряд в гелии при атмосферном давлении //Рец. ж. *5эв. вузов. *изика.- Томск, 1909.- Деп. в В«ШТЛ J*
70Ö9 - в аэ 7 с.
ь. Курбанисмаилов B.C., Омаров O.A. 'Лскровой разр. д высокого цав'зпия в гелии //Деп. в ВВДПТИ 30.01,ъ9, & 6G7-BÜ9.- 10 с.
9. Курбанисмаилов B.C., Омаров O.A., Тимофеев Б.Б. нормирование искрового канала в гелии Z/деп. в ВЖЭТЧ G6.0J.L9, а 14ье - в ьа .- II с.
10.Курбанисмаилов B.C., Омаров O.A. Длительность и устойчивость объемного разряда.в гелии атмосферного давления // У Всесоюзная конференция по физике газового разряда: Тез. докл.,- Омск, 1990.- С. 67 - 6и.
И.Курбанисмаил'ов B.C., Омаров O.A. Импульсный газовый разряд в Гелии атмосферного давления // Кежвуз. научно-тематический сб.: Физика газового разряда.- Махачкала, 1991.-С. 97 - 105. _
12.fo\\mhwli.i,JmifiovKO., Ки* SctnismaiUz V.$., d.alSiS-
Vtlopmertl Kinetics of ioniialiw fwnh and {Ьш Jmpaci on namemJ d&hatße cplic. dt~iac/ens&cs /[Phenomena in Joni-zeJ Qds&s: j>toc. XX Jnhrrr.Ccnf.-ßisa,№!.-P. ^0-541.
13.Курбанисмаилов B.C., Омаров O.A. Сильноточная диффузная фаза импульсного.объемного разряда в ho атмосферного давления // ЛИ Г ^союзная конференция по физике низкотем-
: пёратурной плазмы! Тез. докл.- Минск, 1991,- С. В5-86.
2SC '
Тйс.Г
Ряс Л бетхлотршат'яреапртАьЩФха'х^ фвок^ровиё
•■-/.' хйрт'г.ил форййровАнш ÀfgBMa^HQrô1 яробвя ».На, .
р^Ь.2 'töpmift
- •" %>¡atHi»*¡. •„/;
' ' V ■ Раз BÓpí iíñ - -, гжс/д •. ■>, v■
Vy 1С, -