Убегающие электроны и разряды в плотных газах для накачки лазеров и ламп тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

Учреждение Российской академии наук ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ им АМ Прохорова РАН

Убегающие электроны и разряды в плотных газах для накачки лазеров и ламп

(специальность 01 04 21 - лазерная физика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

На правах рукописи

ФЕДЕНЕВ АЛЕКСАНДР АНДРЕЕВИЧ

□0344Э

Москва 2008

003449184

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте общей физики им А.М Прохорова РАН

Научный руководитель д.ф -м.н. Александр Михайлович Бойченко

Официальные оппоненты-

д ф.-м н , профессор, Александр Сергеевич Бирюков д ф -м н , Федор Николаевич Любченко

Ведущая организация. Институт проблем механики им А Ю. Ишлинского РАН

Защита состоится « » ок.-г.-с^е.^_2008 года в «15» часов

на заседании диссертационного совета Д-002.063 01 при Институте общей физики им А М Прохорова РАН, 119991 Москва, ГСП-1, ул Вавилова, д 38

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИОФ РАН Автореферат разослан » агц.-^иД.орЛ._2008 года

Ученый секретарь диссертационного совета

д ф -м н

И А Маслов

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы.

В последние годы удалось достичь существенного прогресса в двух важных направлениях теоретических и экспериментальных исследований физики импульсного пробоя плотных газов и генерации в плотных газах мощных электронных пучков. Первое направление связано с новым пониманием механизма убегания основной массы электронов и с генерацией в плотных газах мощных субнаносекундных электронных пучков (до 100 А) Второе направление связано с созданием в плотных газах объемных разрядов наносекундной длительности, основанных на распространении волны размножения электронов фона (ВРЭФ)

Начиная с 2002 года под руководством д ф -м н Тарасенко В Ф (ИСЭ СО РАН) выполнена серия работ по исследованию генерации мощных субнаносекундных пучков убегающих электронов (УЭ) Исследования были поведены для различных газов гелий, неон, азот, воздух, смесь C02-N2-He В экспериментах использовались конфигурации межэлектродного промежутка с острийным, сферическим и полым цилиндрическим катодом Максимальные токи пучка убегающих электронов, полученные в этих работах составляют -100 А Электронный пучок был получен при значениях параметра Е/р, как выше критического значения Elp» Екр!р, так и существенно меньших его значениях Е1р«Екр/р, последнее не объяснялось в рамках существующих теорий

Полученные новые экспериментальные данные инициировали теоретические исследования под руководством д ф -м н Яковленко С И (ИОФ РАН), в которых было продемонстрировано, что коэффициент Таунсенда при определенных условиях сохраняет свой физический смысл даже в очень больших электрических полях, при которых, как считалось раннее, электроны переходят в режим непрерывного ускорения Таким условием является afit»l, где d - дчина разрядного промежутка, а - коэффициент Таунсенда При соблюдении этого условия наблюдался экспоненциальный рост числа электронов, в зависимости от расстояния до катода, и на некотором расстоянии (порядка За'1) устанавливалась постоянная скорость электронов и средняя энергия Если же ad<\, то экспоненциального размножения электронов не наблюдалось и большинство электронов переходило в режим непрерывного ускорения Яковленко СИ и

Ткачевым А.Н был введен новый критерий убегания электронов а йМ, названный нелокальным, так как не содержит величин, явно зависящих от координат На основе этого критерия были получены универсальные двузначные зависимости и от р<1, отделяющие область эффективного размножения электронов от областей их ухода на анод без заметного размножения Эти кривые были названы кривыми ухода Были проведены численные расчеты для гелия, ксенона, гексафторида серы и азота

На момент начала работы над диссертацией не были исследованы особенности применения нелокального критерия убегания электронов для случая инертных газов аргона и неона и для паров металлов. Пары металлов отличаются от остальных газов тем, что энергия возбуждения нижнего уровня много меньше потенциала ионизации, а сечение возбуждения этого уровня на порядок превосходит сечение ионизации при малых и средних энергиях, что приводит к преобладанию процессов возбуждения над процессом ионизации Поэтому необходимо исследовать поведение коэффициента Таунсенда для паров металлов при малых и средних энергиях электронов, для того, чтобы проверить применимость нелокального критерия убегания электронов и необходимость учета процессов ионизации

Для объяснения физики зажигания объемных разрядов наносекундной длительности в плотных газах Яковленко С И был предложен механизм распространения катодонаправленных стримеров на основе ВРЭФ, не использующий фотонной гипотезы. Согласно этому механизму, область ионизации, названная волной размножения электронов фона (ВРЭФ), распространяется не за счет переноса электронов или фотонов, а за счет размножения уже имеющихся электронов фоновой плотности Скорость распространения такой области характеризуется нарастанием проводимости вблизи фронта канала, до некоторого критического значения, при котором экранируется внешнее электрическое поле Фоновая плотность электронов может быть создана как естественным космическим излучением (порядка 103 см"3), так и внешним ионизатором.

Плазма, сформированная в разряде на основе ВРЭФ, является переохлажденной по степени ионизации (рекомбинационно-неравновесной), и представляет интересов качестве активной среды плазменных лазеров СИ

Яковленко и АМ Бойченко было проведено численное моделирование генерации лазера на переходах димера Хе2* в послесвечении ВРЭФ В экспериментах под руководством Тарасенко В Ф была получена генерация на переходах атомов ксенона и неона в послесвечении ВРЭФ

В связи с этим представляется актуальным провести моделирование процессов, происходящих в этих экспериментах с учетом теории формирования ВРЭФ, сравнить численные результаты с экспериментальными данными и провести оптимизацию условия получения лазерной генерации в расширенном диапазоне экспериментальных условий

Цель работы.

Общей целью работы является получение необходимых для моделирования активных сред плазменных лазеров на основе ВРЭФ ионизационно-дрейфовых характеристик для различных газов (и паров меди) в широком диапазоне (от нескольких десятков до десятков тысяч Вольт/(см торр)) значений приведенной к давлению газа напряженности поля Е/р

Для достижения общей цели необходимо решить следующие конкретные задачи

• Получить ионизационно-дрейфовые характеристики и кривые ухода для аргона и неона

• Рассчитать ионизационно-дрейфовые характеристики и кривую ухода для паров металлов на примере меди

• Рассчитать скорости ВРЭФ в неоне, а также сравнить полученные результатов с общей диффузионно-дрейфовой моделью

• Провести моделирование процессов возникновения лазерной генерации в послесвечении ВРЭФ в №-Нг лазере, найти оптимальные условия получения лазерной генерации в расширенном диапазоне экспериментальных условий

Научная новизна.

Научная новизна диссертации заключается в том, что в ней в широком диапазоне (от нескольких десятков до десятков тысяч Вольт/(см торр)) значений приведенной к давлению газа напряженности поля Е/р протабулированы

ионизационно-дрейфовые характеристики для неона и аргона Показана возможность применения нелокального критерия появления убегающих электронов для паров металлов На примере паров меди установлены и объяснены основные отличия полученных характеристик и кривых ухода от случая обычных инертных газов

С помощью протабулированых ионизационно-дрейфовых характеристик, впервые рассчитана скорость ВРЭФ в неоне

Предложено объяснение результатов экспериментов по оптимизации лазерной генерации в смеси Ne-H2 на основе привлечения модели волны размножения электронов фона (ВРЭФ)

Научная и практическая ценность.

Научная и практическая ценность работы состоит в том, что, основываясь на представленном в ней материале, можно провести предварительную оптимизацию лазеров, активной средой для которых является разряд на основе ВРЭФ Представленные в диссертации ионизационно дрейфовые характеристики (коэффициент Таунсенда, дрейфовая скорость и средняя энергия электронов), рассчитанные в широком диапазоне значений приведенной к давлению газа напряженности поля (от нескольких десятков до десятков тысяч Вольт/(см торр)) для неона, аргона и паров меди могут быть использованы в физике газового разряда для изучения явлений, связанных с генерацией сверхкоротких пучков электронов

Защищаемые положения.

На защиту выносятся следующие положения

1 В неоне и аргоне, при выполнении условия а d»l, размножение электронов происходит по таунсендовскому механизму вплоть до Elp - 5 - 20000 В/(см Торр) в аргоне и Е/р = 5 - 5000 В/(см-Торр) в неоне.

2 Нелокальный критерий убегания электронов сохраняет свое значение для паров металлов Все особенности, связанные со строением энергетических уровней атомов, оказывают влияние на зависимость коэффициента

б

Таунсенда от Е/р, соответствующую малым и средним энергиям электронов, и кривую дрейфа

3 Скорость ВРЭФ в неоне составляет ~107-109см/сек для приложенного электрического поля Е/р ~ 103-105В/см

4 Существуют условия, при которых генерация в пеннинговском плазменном лазере на переходах неона на длине волны 585 3 нм с накачкой поперечным разрядом обусловлена распространением волны размножения электронов фона

Достоверность полученных результатов

Достоверность полученных результатов определяется согласием полученных результатов расчетов с экспериментальными данными, а так же использованием современных представлений о физике газового разряда и математических моделей с набором констант кинетических реакций апробированных на широком классе активных и излучающих газовых сред

Личный вклад автора Все исследования, определившие защищаемые положения, выполнены лично автором, либо при его непосредственном участии Личный вклад автора состоит в

• выборе методов и проведении численных расчетов

• анализе и интерпретации результатов численного моделирования и расчетов

Апробация результатов работы

Материалы, включенные в диссертацию, опубликованы в 10 научных работах в рецензируемых журналах и сборниках

Полученные результаты докладывались на научных семинарах ИОФ РАН, ИСЭ СО РАН, на международных научных конференциях «Лазеры на переходах атомов и молекул» (г Томск, 2003, 2005, 2007 гг), на Российском Научном Форуме с международным участием «Демидовские чтения» (г Москва, 2005 г), VII Российско-Китайском Симпозиуме по лазерной физике и лазерным технологиям (г Томск, 2004 г)

Структура и объем работы

Диссертация изложена на 132 листах машинописного текста, иллюстрируется 31 рисунком, состоит из Введения, 4 глав, Заключения и списка литературы из 155 наименований

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность выбранного направления исследования, сформулированы цель и основные научные положения диссертации, отмечена новизна и практическая ценность полученных в работе результатов В главе 1 проведен обзор экспериментальных и теоретических работ по убегающим электронам в газах. Приведены данные последних экспериментов, в которых были получены рекордные (до 100А) токи пучка электронов Также рассмотрен нелокальный критерий убегания электронов Рассмотрены основные экспериментальные и теоретические работы по стримерной фазе пробоя газового промежутка, указаны противоречия в господствующей фотонной теории распространения стримеров Дан обзор работ по пеннинговскому плазменному лазеру на переходах неона

В главе 2 проведены расчеты ионизационно-дрейфовых характеристик для неона и аргона Построены кривые ухода и кривые равной эффективности для этих газов Также была показана возможность применения нелокального критерия появления убегающих электронов для паров металлов, на примере паров меди. Установлены отличия от случая инертных газов в зависимостях ионизационно-дрейфовых характеристик от приведенной к давлению напряженности поля Е/р В §2.1 рассмотрена модель Таунсенда экспоненциального размножения электронов В этой модели рождение электронов в заданной точке компенсируется их дрейфом, а распределение электронов по энергиям не зависит от расстояния до анода Дано определение убегающих электронов Также в этом параграфе приведен нелокальный критерий убегания электронов a,{Ecr,P)d= 1, :

Здесь а, - коэффициент Таунсенда, ¿1 - длина разрядного промежутка, р - давление газа, Есг - напряженности внешнего электрического поля

В отличие от принятого ранее критерия убегания электронов, предполагающего превышение величиной Е/р некоторого критического значения Ес/р для которой сила торможения максимальна, нелокальный критерий не зависит от локальных характеристик газа и геометрии разрядного промежутка

В §2.2 Приведена модель, используемая для расчета ионизационно-дрейфовых характеристик газов В этой модели рассматривается промежуток, заполненный газом, давление которого равно р, ограниченный двумя плоскими бесконечными электродами, находящимися на расстоянии с1 друг от друга, к которым задолго до начала всех процессов приложено постоянное напряжение и Электроны вылетают с катода с начальной энергией, распределенной по Пуассону Весь разрядный промежуток разбивается на ячейки (от 50 до 500), от количества которых зависит точность полученных результатов Рассматривается эволюция системы во времени Шаг по времени выбирается достаточно малый (меньше времени свободного пробега электрона) На каждом шаге для каждого электрона (как для тех, которые только что появились, так и для тех, которые движутся в пространстве между электродами) решаются уравнения движения во внешнем поле Разыгрываются упругие и неупругие столкновения электронов с атомами газа Взаимодействием электронов между собой пренебрегают. В процессе моделирования собираются необходимые данные Эти данные включают в себя средние дрейфовые скорости, среднюю энергию электронов в зависимости от расстояния до анода, распределение электронов по энергиям на аноде и т д

Эволюция системы рассматривается в течение достаточно длительного времени (10-100 мкс), необходимого для того чтобы процессы размножения электронов в промежутке могли считаться установившимися. Это позволяет набрать достаточно достоверные статистические данные

В §2.3 представлены результаты численного моделирования для неона и аргона Для получения достоверных результатов моделирования, необходимо знать точные значения сечений процессов рассеяния В моделировании учитывались как упругие, так и неупругие процессы рассеяния электронов на нейтральных атомах газа Неупругие процессы включали в себя ионизацию и возбуждение атомов газа

электронным ударом Ступенчатые процессы и многократная ионизация не рассматривались

На основе сечений с помощью модели многих частиц было проведено численное моделирование, которое показало, что таунсендовский режим размножения для неона и аргона имеет место даже при таких высоких напряженностях поля (Е/р = 5 - 20000В/(см Topp) в аргоне и для Е/р = 5 - 5000В/(см Topp) в неоне), при которых, как считалось, ранее, электроны переходят в режим непрерывного ускорения, при условии a,d» 1 Также получены зависимости приведенного к давлению коэффициента таунсенда, частоты ионизации, проекций скорости и средней энергии от приведенной напряженности поля Е/р Проводится сравнение полученных зависимостей с известными аппроксимациями и экспериментальными данными, показывающее неплохое согласование при малых и средних Е/р Однако при больших Е/р, полученный на основе численного моделирования, коэффициент Таунсенда начинает уменьшаться с дальнейшим увеличением Е/р. Это связано с тем, что сечение ионизации газа имеет максимум и также спадает при этих значениях Е/р

Рис 1 Кривая ухода для неона

На основе численного моделирования и нелокального критерия убегания электронов получены кривые ухода иа(рс1) для неона (см Рис 1) и аргона Эти

кривые имеют две ветви и разграничивают область эффективного размножения электронов и области, в которых электроны уходят на противоположный электрод, не успев размножиться Нижняя ветвь, по аналогии с другими работами, была названа кривой дрейфа, а верхняя - кривой убегания. Также были получены кривые равной эффективности, отвечающие формированию определенной доли

2

электронов с энергиями порядка е, >-е£/0, где [/& - приложенное напряжение

В §2.4 проведено численное моделирование, на основе которого получены ионизационно-дрейфовые характеристики для паров меди. Пары металлов, и в частности, медь отличаются от инертных газов строением уровней энергии атома В инертных газах потенциал ионизации незначительно превышает энергию возбуждения первого возбужденного состояния атома, а сечение ионизации существенно больше сечения возбуждения нижнего уровня Для паров металлов ситуация прямо противоположна энергия первого возбужденного состояния много меньше потенциала ионизации, а сечение его возбуждения может на порядки превосходить сечение ионизации при малых и средних энергиях налетающего электрона

Численное моделирование показало, что нелокальный критерий убегания электронов применим и для паров металлов Таунсендовский режим размножения электронов имел место вплоть до Е/р = 700 - 16000 В/(см торр) для меди Так же, как и для других газов были получены зависимости коэффициента Таунсенда, частоты ионизации, проекций скорости и средней энергии электронов от Е/р Для того, чтобы показать, каким образом влияет преобладание возбуждения на механизм размножения электронов в промежутке, было проведено численное моделирование без учета возбуждения (сечения возбуждения всех рассматривавшихся энергетических уровней были приравнены нулю) Сравнение показало, что в отсутствие возбуждения существенно изменились значения коэффициента Таунсенда, соответствующей левой ветви, а также уменьшилась величина максимума Кривые ухода получились одинаковыми, за исключением нижней ветви, соответствующей левой части зависимости коэффициента Таунсенда от Е/р.

В Главе 3 с помощью численного моделирования установлена скорость распространения ВРЭФ в неоне На основе дифузионно-дрейфовых характеристик

11

для неона, полученных в предыдущей главе, построены аппроксимации для коэффициентов диффузии, частот ионизации, скоростей дрейфа и энергии электронов и ионов. Представлены полные описания модели размножения электронов фона и стандартной диффузионно-дрейфовой модели. Проведены расчеты скоростей ВРЭФ с использованием обеих моделей. Получено неплохое согласие результатов с экспериментальными данными, расхождение не превышает 20%.

\Ufi|, см/сек

Elp, В/(см-торр)

Рис.2. Зависимости модуля скорости ВРЭФ от приведенной к давлению напряженности поля: 1 - в гелии, 2 - в неоне, 3 - в ксеноне. Условия: N„ = 10]6 см"3, N0 = 4.5-106 см"3, г0 = 0.1 см,р = 100 Topp.

В Главе 4 на основе результатов, полученных в предыдущих двух главах проводится оптимизация параметров генерации в послесвечении ВРЭФ пеннинговского плазменного лазера на переходах неона по парциальному давлению компонентов, для различных давлений смеси (0.5, 1 и 2 атм). Также приводится объяснение экспериментов, проведенных группой В.Ф. Тарасенко в ИСЭ СО РАН, по получению генерации в послесвечении ВРЭФ с предыонизацией пучком быстрых электронов.

В §4.1 Приводится описание используемой для численных расчетов модели. За основу была взята кинетическая модель лазера на неоне, автором которой является A.B. Карелин, для смеси He-Ne-Ar-H2-N2. Она учитывает ~ 300 плазмохимических реакций, в нее входят следующие состояния атомов, молекул и ионов: Не*, Ne*, Ar*,

Аг*\ №2", №2\ Не2\ Не№*, Аг2\ Не+, №+, Аг+, Не2+, №2+, Аг2+, Не3+, Ые3+, Аг3+, Не№+ В рассмотрение включены 4 группы состояний атома неона (Зэ.Зз1), (3р,3р'), (4б), (5б) и 2 отдельных состояния Зр'[1/2]о и 31/2] 1 Совместно с уравнениями баланса числа частиц рассматриваются уравнения для газовой Т и электронной Тс температур При рассмотрении баланса числа частиц и теплового баланса учитываются акты ионизации и возбуждения электронами пучка, процессы тройной и диссоциативной рекомбинации, реакции двух- и трехчастичной конверсии, реакции Пеннинга и перезарядки, ионизации и переходы между возбужденными состояниями при столкновениях с электронами плазмы, спонтанные радиационные переходы и тд В наших расчетах концентрации компонентов Не и Аг полагались равными нулю, также не учитывалось влияние примеси N2 Рассматривалась генерация на переходе с длиной волны к = 585 3 нм В §4.2 проводится оптимизация генерационных характеристик Ые-Н2 лазера в зависимости от парциального давления компонентов, для различных давлений смеси (0 5, 1 и 2 атм), при постоянном энерговкладе Для численных расчетов использовался программный пакет ПЛАЗЕР, разработанный в Отделе Кинетики ИОФ РАН Предполагалось, что через активную среду прошла ВРЭФ За фронтом такой волны формируется рекомбинационно-неравновесная плазма, которая служит активной средой для пеннинговских плазменных лазеров и, в частности для №-Н2 лазера Поэтому в расчетах не рассматривался процесс прохождения ВРЭФ разрядного промежутка, а за начало отсчета принимался момент времени, когда ВРЭФ достигала противоположного электрода Для того, чтобы промоделировать ситуацию, в качестве накачки задавался сверхкороткий пучок, формирующий начальную концентрацию электронов ~1015см"3, такую же, как после прохождения ВРЭФ в заданном электрическом поле (Е~104В/см) Длительность тока пучка выбиралась достаточно малой, гораздо меньше характерного времени рекомбинации Плотность тока выбиралась такой, чтобы обеспечить заданную плотность электронов Расчеты проводились в двух режимах ПЛАЗЕР Коэффициент усиления вычислялся в режиме слабого усиления на лазерном переходе X = 585 3 нм Мощность и излучаемая энергия вычислялись с учетом зеркал резонатора - в режиме генерации. При этом активная длина резонатора полагалась равной 4 сантиметрам, считалось, что коэффициент отражения

выходного зеркала составлял R2 = 0 95 Наибольшее усиление с пиковым значение коэффициента к = 1 см"' было достигнуто для давления смеси р~0 5атм, при этом парциальное давление водорода составило 52%.

В §4.3 даны полный анализ и интерпретация экспериментальных результатов по генерации лазерного излучения в пеннинговском плазменном лазере на переходах неона в послесвечении ВРЭФ Приведены описание экспериментальной установки, осциллограммы тока и напряжения на промежутке, а также импульс лазерной генерации На основе этих данных с помощью полученных во второй и третьей главах результатов построено объяснение физических процессов, происходящих в экспериментах Исходя из результатов, полученных во второй главе, в неоне в условиях, соответствующих экспериментальным (¿7~15кВ, /?~200Торр, <#=2 5см), в спектре электронов, вылетевших с катода, будут существовать электроны, энергия которых будет равна Ее > 2/3 Ue, причем доля таких электронов в общем спектре будет г| = 15-20% В начальной стадии в разрядном промежутке, в результате прохождения по нему пучка быстрых электронов, формируется некоторая фоновая плотность вторичных электронов, равная пе « 1013 см""3 После прохождения быстрых электронов удельное сопротивление разрядного промежутка оценивалось как mv

Где V - суммарная частота электрон-атомных и кулоновских столкновений Сопротивление плазмы было рассчитано и составило р = 25 Ом см Тогда, согласно закону Ома, напряжение на промежутке должно было упасть до 3-6 кВ, что соответствовало экспериментальным данным Наработанные электроны фона способствовали началу распространения ВРЭФ. Используя результаты третьей главы, было рассчитано время прохождения ВРЭФ разрядного промежутка, которое составило -100 не, что также времени между спадом напряжения и началом лазерной генерации

Для численных расчетов использовался пакет программ ПЛАЗЕР Моделирование генерации проводилось двумя способами В первом случае, как и в §4.2, в качестве накачки брался сверхкороткий пучок, формирующий заданную начальную концентрацию электронов Рассматривались времена, много большие длительность пучка .накачки Во втором случае начальная концентрация

электронов задавалась в виде параметра. Была показана идентичность результатов, полученных обоими способами расчета. В соответствии с проведенным теоретическим рассмотрением механизм генерации можно описать следующим образом. Каждая область за фронтом волны размножения начинает генерировать лазерное излучение с задержкой 100 не. Волна размножения также движется к аноду ~ 100нс. Таким образом, начало импульса генерации соответствует излучающим областям вблизи катода, а окончание импульса генерации - областям вблизи анода.

Эксперименты по исследованию лазерной генерации проводились в зависимости от давления смеси при оптимальном (с точки зрения снимаемой энергии) соотношении компонентов №:Нг = 5:1. Расчеты при таком соотношении компонентов показали, что оптимум мощности излучения приходится на давление водорода порядка рш=40торр, а оптимум излучаемой энергии на давление водорода порядка рН2=25торр. Расчетное оптимальное значение давления водорода находится в хорошем соответствии с экспериментальным значением.

Также проводилось измерение мощности генерации при давлении водорода 20 тор в зависимости от давления неона в смеси.

Ры1Рштах

1

0.5

0

0 50 100 150 200 250 300

■PNe, Topp

Рис.3. Зависимость мощности генерации от давления неона. Давление водорода РН2 = 20торр. 1 - расчет в ПЛАЗЕР, 2 - эксперимент.

Согласно экспериментальным данным объем активной среды составлял 2,5x0,3x72 = 50 см3. Этому объему соответствует расчетная максимальная излучаемая энергия Е„ « 25 мкДж (при давлении водорода рт « 25 тор). Это

/ 2

хорошо согласуется с экспериментальными данными (максимальная излучаемая энергия Е » 50 мкДж, рт ~ 20 тор)

Выводы.

1 Методом динамики многих частиц проведен расчет ионизационных и дрейфовых характеристик неона и аргона Численные расчеты показали, что для неона и аргона таунсендовский режим ионизации выполняется при достаточно больших полях (Е/р - 5 - 20000В/(см Topp) в аргоне и Е/р = 5 -5000В/(см Topp) в неоне), если выполнено условие o.jd» 1

2 Получены зависимости основных ионизационных и дрейфовых характеристик, коэффициента Таунсенда, частоты ионизации, проекций скорости и средней энергии электронов от приведенной напряженности поля Е/р

3 Для неона и аргона получена зависимость критического напряжения от произведения давления на расстояние между электродами, т е кривая ухода, разделяющая область эффективного размножения электронов и область, в которой электроны покидают разрядный промежуток, не успев размножиться На основе кривой ухода построены модифицированные кривые Пашена В отличие от обычных кривых Пашена модифицированные кривые содержат дополнительно верхнюю ветвь, характеризующую убегание электронов

4 На примере паров меди рассмотрен случай газов, в которых энергия возбуждения нижних уровней много меньше потенциала ионизации, а сечение возбуждения нижнего уровня в несколько раз превышает сечение ионизации электронным ударом при низких и средних энергиях налетающего электрона Показано, что и в этом случае выполняется утверждение о справедливости таунсендовского механизма размножения даже для сильных полей (Е/р = 700 - 16000 В/(смторр)) при достаточно большой длине разрядного промежутка

5 Получены ионизационно-дрейфовые характеристики (а/р(Е/р), v„ их, «х и е*) для меди, качественный вид которых совпадает с характеристиками для неона и аргона Также на основе численного моделирования получена

зависимость критического напряжения £/а(р<0 от произведения давления газа на длину промежуткарс1, построены кривые равной эффективности

6 Путем проведения численного моделирования в отсутствии возбуждения показано, что возбуждение нижних энергетических состояний влияет на коэффициент Таунсенда лишь при малых и средних энергиях и не затрагивает кривой убегания, оказывая воздействие только на кривую ухода

7 Путем численного моделирования, на основе модели размножения электронов фона показано, что скорость ВРЭФ в неоне составляет ~107-109см/сек для приложенного электрического поля Е/р ~103-105В/см Полученные результаты хорошо согласуются с диффузионно-дрейфовой моделью Расхождение результатов, полученных с помощью двух разных моделей, не превышает 20%

8 С помощью численного моделирования проведена оптимизация генерации лазерного излучения Ие-Нг лазера в послесвечении ВРЭФ (для начальной концентрации электронов 1015см"3) в зависимости от парциального давления компонентов, для различных давлений смеси (0 5, 1 и 2 атм), при постоянном энерговкладе ~18мДж/см3 Наибольшее усиление достигнуто при давлении 0 5 атм Коэффициент усиления (пиковое значение) составил к: = 1 см"1 При этом парциальное давление водорода равно 52% от давления смеси

9 Предложена интерпретация экспериментов группы В Ф Тарасенко по получению лазерной генерации в пеннинговском плазменном лазере на переходах неона Показано, что в условиях эксперимента генерация обусловлена прохождением ВРЭФ. Результаты моделирования качественно и количественно совпали с результатами экспериментов А именно, спад напряжения на промежутке, вызванный прохождением пучка быстрых электронов, количественно согласуется со значением, полученным в эксперименте, напряжение после спада составляет 3-6кВ 'Задержка генерации соответствует времени прохождения ВРЭФ разрядного промежутка и составляет ~100нс. Согласно экспериментальным данным объем активной среды составлял 2,5x0,3x72 = 50 см3 Этому объему соответствует расчетная максимальная излучаемая энергия Ея » 25 мкДж

(при давлении водорода рт ~ 25 тор) Это хорошо согласуется с экспериментальными данными (максимальная излучаемая энергия Е « 50 мкДж, рН2 ~ 20 тор) Результаты диссертации опубликованы в следующих работах.

1 Ткачев А Н, Феденев А А, Яковленко С И Расчет эффективности формирования пучка убегающих электронов в гелии и неоне Краткие сообщения по физике, 2004, №6, с 19-24

2 Ткачев А Н, Феденев А А, Яковленко С И Коэффициент Таунсенда и кривая уходя для паров меди, Краткие сообщения по физике, 2006, №9, с 25-29

3 Ткачев А Н, Феденев А А, Яковленко С И Коэффициент Таунсенда и кривая уходя для паров меди, Письма в ЖТФ, 2007, Т 33, вып 2, с 68-73.

4. А N Tkachev, A A Fedenev, and S I Yakovlenko, Townsend Coefficient, Escape Curve, and Fraction of Runaway Electrons in Copper Vapor Laser Physics, 2007, Vol 6, p 775-782

5 Ткачев A.H, Феденев А А, Яковленко СИ Коэффициент Таунсенда и эффективность формирования убегающих электронов в неоне ЖТФ, 2005, Т 75, вып 4, с 60-66

6 Ткачев А.Н, Феденев А А., Яковленко С И Коэффициент Таунсенда и кривая ухода для неона Краткие сообщения по физике, 2004, №5, с 8-20

7 Ткачев А Н, Феденев А А, Яковленко С.И Коэффициент Таунсенда, кривая ухода и эффективность формирования пучка убегающих электронов в аргоне ЖТФ, 2006, Т 77, вып 6, с 22-27

8 Fedenev А А, Yakovlenko S I Possibility of Lasmg on the Ne Transitions in the Afterglow of a Background Electron Multiplication Wave //Las Phys - 2007 - V 17 -N1 -P 1-4

9 Ткачев A H, Феденев A A, Распространение плазмы в неоне, обусловленное размножением электронов фона, Оптика Атмосферы и Океана, 2008

Ю.Бойченко А М, Панченко А Н., Тельминов А Е, Феденев А А, Пеннинговский лазер на неоне с возбуждением от волны размножения электронов фона, Краткие Сообщения по Физике ФИАН, 2008, №5, с 20, Препринт ИОФ РАН №1,2008,21с

Напечатано с готового оригинал-макета

Издательство ООО "МАКС Пресс" Лицензия ИД N 00510 от 01 12 99 г Подписано к печати 18 09 2008 г Формат 60x90 1/16 Услпечл 1,25 Тираж 100 экз Заказ 504 Тел 939-3890 Тел./факс 939-3891 119992, ГСП-2, Москва, Ленинские горы, МГУ им МВ Ломоносова, 2-й учебный корпус, 627 к

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Цель работы

Научная новизна

Научная и практическая ценность

Защищаемые положения

Достоверность полученных результатов

Личный вклад автора

Апробация результатов работы

Структура и объем работы

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

§1.1 Первые эксперименты по наблюдению быстрых электронов 11 при давлениях, близких к атмосферному

§ 1.2 Исследование закономерностей появления и природы 13 убегающих электронов

§ 1.3 Эксперименты, проведенные в ИСЭ

§ 1.4 Основные теоретические модели

§1.5 Стримерный механизм пробоя

§1.6 Размножение электронов фона

§1.6.1 Электроположительные газы

§ 1.6.2 Электроотрицательные газы

§1.7 Обзор работ по пеннинговскому плазменному лазеру на 40 переходах неона

ГЛАВА 2. КРИВАЯ УХОДА И КОЭФФИЦИЕНТЫ ТАУНСЕНДА 44 ДЛЯ АРГОНА, НЕОНА И ПАРОВ МЕДИ

Введение

§ 2.1 Размножение и убегание электронов

§ 2.2 Метод расчета

§ 2.3 Ионизационно-дрейфовые характеристики для неона и аргона

§2.3.1 Используемые сечения

§2.3.2 Результаты расчетов

§ 2.4 Ионизационно-дрейфовые характеристики для меди

§2.4.1 Сечения элементарных процессов

§2.4.2 Расчет ионизационно-дрейфовых характеристик

§2.4.3 Кривая ухода. Кривые равной эффективности

§2.5 Выводы

ГЛАВА 3. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПЛАЗМЫ В НЕОНЕ,

ОБУСЛОВЛЕННОЕ РАЗМНОЖЕНИЕМ ЭЛЕКТРОНОВ ФОНА

Введение

§3.1 Модель размножения фон

§3.2 Скорость распространения волны размножения в неоне

§3.3 Диффузионно-дрейфовая модель

§3.4 Метод решения

§3.5 Сравнение с результатами диффузионно-дрейфовой модели

§3.6 Выводы

ГЛАВА 4. ПЕННИНГОВСКИЙ ЛАЗЕР НА НЕОНЕ С

ВОЗБУЖДЕНИЕМ ОТ ВОЛНЫ РАЗМНОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ 89 ФОНА

§4.1 Введение

§4.2 Модель генерации пеннинговского плазменного лазера на 90 переходах неона в послесвечении ВРЭФ

§4.2.1 Конструкция лазера и методики измерений

§4.2.2 Экспериментальные результаты и их обсуждение

§4.2.3 Кинетическая модель

§4.2.4 Стадия, предшествующая генерации

§4.2.5 Моделирование генерации

§4.3 Исследование оптимизации генерационных характеристик Ne- 105 Н2 лазера в послесвечении ВРЭФ

§4.4 Выводы

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В последние годы удалось достичь существенного прогресса в двух важных направлениях теоретических и экспериментальных исследований физики импульсного пробоя плотных газов и генерации в плотных газах мощных электронных пучков (см. Глава 1 и лит. [1-85]). Первое направление связано с новым пониманием механизма убегания основной массы электронов и с генерацией в плотных газах мощных субнаносекундных электронных пучков (до 100 А). Второе направление связано с созданием в плотных газах объемных разрядов наносекундной длительности, основанных на распространении волны размножения электронов фона (ВРЭФ).

Начиная с 2002 года под руководством д.ф.-м.н. Тарасенко В.Ф. (ИСЭ СО РАН) выполнена серия работ [19-20,23-41] по исследованию генерации мощных субнаносекундных пучков убегающих электронов (УЭ). Исследования были поведены для различных газов: гелий, неон, азот, воздух, смесь C02-N2-He. В экспериментах использовались конфигурации межэлектродного промежутка с острийным, сферическим и полым цилиндрическим катодом. Максимальные токи пучка убегающих электронов, полученные в этих работах составляют -100 А. Электронный пучок был получен при значениях параметра Е/р, как выше критического значения Е/р» Екр/р, так и существенно меньших его значениях Е/р«Екр/р, последнее не объяснялось в рамках существующих теорий.

Полученные новые экспериментальные данные инициировали теоретические исследования [22,47,54-67] под руководством д.ф.-м.н. Яковленко С.И. (ИОФ РАН), в которых было продемонстрировано, что коэффициент Таунсенда при определенных условиях сохраняет свой физический смысл даже в очень больших электрических полях, при которых, как считалось раннее, электроны переходят в режим непрерывного ускорения. Таким условием является a-d»\, где d - длина разрядного промежутка, а - коэффициент Таунсенда. При соблюдении этого условия наблюдался экспоненциальный рост числа электронов, в зависимости от расстояния до катода, и на некотором расстоянии (порядка За"1) устанавливалась постоянная скорость электронов и средняя энергия. Если же a-d<\, то экспоненциального размножения электронов не наблюдалось и большинство электронов переходило в режим непрерывного ускорения. Яковленко С.И. и Ткачевым А.Н. был введен новый критерий убегания электронов a-d=\, названный нелокальным [47,54], так как не содержит величин, явно зависящих от координат. На основе этого критерия были получены универсальные двузначные зависимости U от pd, отделяющие область эффективного размножения электронов от областей их ухода на анод без заметного размножения. Эти кривые были названы кривыми ухода. Результаты были подтверждены численными расчетами для гелия, ксенона, гексафторида серы и азота.

На момент начала работы над диссертацией не были исследованы особенности применения нелокального критерия убегания электронов для случая инертных газов аргона и неона и для паров металлов. Пары металлов отличаются от остальных газов тем, что энергия возбуждения нижнего уровня много меньше потенциала ионизации, а сечение возбуждения этого уровня на порядок превосходит сечение ионизации при малых и средних энергиях, что приводит к преобладанию процессов возбуждения над процессом ионизации. Поэтому необходимо исследовать поведение коэффициента Таунсенда для паров металлов при малых и средних энергиях электронов, для того, чтобы проверить применимость нелокального критерия убегания электронов и необходимость учета процессов ионизации.

Для объяснения физики зажигания объемных разрядов наносекундной длительности в плотных газах Яковленко С.И. был предложен механизм распространения катодонаправленных стримеров на основе ВРЭФ, не использующий фотонной гипотезы [76-85]. Согласно этому механизму, область ионизации, названная волной размножения электронов фона (ВРЭФ), распространяется не за счет переноса электронов или фотонов, а за счет размножения уже имеющихся электронов фоновой плотности. Скорость распространения такой области характеризуется нарастанием проводимости вблизи фронта канала, до некоторого критического значения, при котором экранируется внешнее электрическое поле. Фоновая плотность электронов может быть создана как естественным космическим излучением (порядка 10' см'3), так и внешним ионизатором.

Плазма, сформированная в разряде на основе ВРЭФ, является переохлажденной по степени ионизации [82] (рекомбинационно-неравновесной), и представляет интерес в качестве активной среды плазменных лазеров. С.И. Яковленко и A.M. Бойченко было проведено численное моделирование генерации лазера на переходах димера Хе2* в послесвечении ВРЭФ. В экспериментах под руководством Тарасенко В.Ф. была получена генерация на переходах атомов ксенона и неона в послесвечении ВРЭФ.

В связи с этим представляется актуальным провести моделирование процессов, происходящих в этих экспериментах с учетом теории формирования ВРЭФ, сравнить численные результаты с экспериментальными данными и провести оптимизацию условия получения лазерной генерации в расширенном диапазоне экспериментальных условий.

Цель работы

Общей целью работы является получение необходимых для моделирования активных сред плазменных лазеров на основе ВРЭФ ионизационно-дрейфовых характеристик для различных газов (и паров меди) в широком диапазоне (от нескольких десятков до десятков тысяч

Вольт/(см-торр)) значений приведенной к давлению газа напряженности поля Е/р.

Для достижения общей цели необходимо решить следующие конкретные задачи.

• Получить ионизационно-дрейфовые характеристики и кривые ухода для аргона и неона

• Рассчитать ионизационно-дрейфовые характеристики и кривую ухода для паров металлов на примере меди

• Рассчитать скорости ВРЭФ в неоне, а также сравнить полученные результатов с общей диффузионно-дрейфовой моделью

• Провести моделирование процессов возникновения лазерной генерации в послесвечении ВРЭФ в Ne-H2 лазере, найти оптимальные условия получения лазерной генерации в расширенном диапазоне экспериментальных условий.

Научная новизна

Научная новизна диссертации заключается в том, что в ней в широком диапазоне (от нескольких десятков до десятков тысяч Вольт/(см-торр)) значений приведенной к давлению газа напряженности поля Е/р протабулированы ионизационно-дрейфовые характеристики для неона и аргона. Показана возможность применения нелокального критерия появления убегающих электронов для паров металлов. На примере паров меди установлены и объяснены основные отличия полученных характеристик и кривых ухода от случая обычных инертных газов.

С помощью протабулированых ионизационно-дрейфовых характеристик, впервые рассчитана скорость ВРЭФ в неоне.

Предложено объяснение результатов экспериментов по оптимизации лазерной генерации в смеси Ne-H2 на основе привлечения модели волны размножения электронов фона (ВРЭФ).

Научная и практическая ценность

Научная и практическая ценность работы состоит в том, что, основываясь на представленном в ней материале, можно провести предварительную оптимизацию лазеров, активной средой для которых является разряд на основе ВРЭФ. Представленные в диссертации ионизационно дрейфовые характеристики (коэффициент Таунсенда, дрейфовая скорость и средняя энергия электронов), рассчитанные в широком диапазоне значений приведенной к давлению газа напряженности поля (от нескольких десятков до десятков тысяч Вольт/(см-торр)) для неона, аргона и паров меди могут быть использованы в физике газового разряда для изучения явлений, связанных с генерацией сверхкоротких пучков электронов.

Защищаемые положения

На защиту выносятся следующие положения.

1. В неоне и аргоне, при выполнении условия a d»l, размножение электронов происходит по таунсендовскому механизму вплоть до Е/р = 5 -4- 20000 В/(см-Торр) в аргоне и Е/р = 5 + 5000 В/(см-Торр) в неоне.

2. Нелокальный критерий убегания электронов сохраняет свое значение для паров металлов. Все особенности, связанные со строением энергетических уровней атомов, оказывают влияние на зависимость коэффициента Таунсенда, от Е/р, соответствующую малым и средним энергиям электронов, и кривую дрейфа.

7 О

3. Скорость ВРЭФ в неоне составляет -10-10 см/сек для приложенного о f электрического поля Е/р -10 -10 В/см.

4. Существуют условия, при которых генерация в пеннинговском плазменном лазере на переходах неона на длине волны 585.3 нм с накачкой поперечным разрядом обусловлена распространением волны размножения электронов фона.

Достоверность полученных результатов

Достоверность полученных результатов определяется согласием полученных результатов расчетов с экспериментальными данными, а так же использованием современных представлений о физике газового разряда и математических моделей с набором констант кинетических реакций апробированных на широком классе активных и излучающих газовых сред.

Личный вклад автора

Все исследования, определившие защищаемые положения, выполнены лично автором, либо при его непосредственном участии. Личный вклад автора состоит в:

• выборе методов и проведении численных расчетов

• анализе и интерпретации результатов численного моделирования и расчетов

Апробация результатов работы

Материалы, включенные в диссертацию, опубликованы в 10 научных работах в рецензируемых журналах и сборниках.

Полученные результаты докладывались на научных семинарах ИОФ РАН, ИСЭ СО РАН, на международных научных конференциях «Лазеры на переходах атомов и молекул» (г.Томск, 2003, 2005, 2007 гг.), на Российском Научном Форуме с международным участием «Демидовские чтения» (г. Москва, 2005 г.), VII Российско-китайском Симпозиуме по лазерной физике и лазерным технологиям (г.Томск, 2004 г.).

Структура и объем работы

Диссертация изложена на 132 листах машинописного текста, иллюстрируется 31 рисунком, состоит из Введения, 4 глав, Заключения и списка литературы из 155 наименований.

§4.4 Выводы

Проведено рассмотрение генерации пеннинговского лазера на неоне в смеси Ne-H2. Все стадии формирования разряда и лазерной генерации, полученные при теоретическом рассмотрении, находят подтверждение в эксперименте:

1. В результате формирования быстрых электронов в разрядном промежутке происходит эффективная наработка вторичных электронов по порядку величины равная пе = 1013 см-3. Эта стадия по времени занимает до 1 не.

2. После формирования вторичных электронов экспериментальное значение напряжения на разрядном промежутке падает до 3-6 кВ. Данное значение находится в хорошем согласии со значением, соответствующем закону Ома при удельном сопротивлении среды, соответствующем концентрации образовавшихся вторичных электронов.

3. Время (около 100 не) существования этого напряжения (3-6 кВ) хорошо согласуется с временем прохождения,волны размножения по среде с полученными параметрами.

В результате прохождения волны размножения за ее фронтом концентрация электронов растет до значения, при котором внешнее поле экранируется. После экранировки поля в этих областях нагрев электронов полем резко падает. Электроны охлаждаются за счет столкновений с атомами газа. Ввиду того, что при высокой плотности газа степень ионизации невелика, электроны охлаждаются до низкой температуры, ограничиваемой лишь рекомбинационным нагревом, соответственно формируется рекомбинационно неравновесная плазма. Времена задержки генерации в эксперименте находятся в хорошем соответствии с расчетными значениями задержек.

Оптимальные соотношения неона и водорода в смеси, а также значения энергий и мощностей излучения тоже находятся в хорошем согласии с экспериментальными.

Все это вместе взятое позволяет сделать вывод о том, что в рассматриваемом случае возбуждение активной среды возникало за счет прохождения волны размножения в разрядном промежутке.

Также проведена оптимизация параметров, а именно коэффициента усиления и энергии генерации в зависимости от давления смеси для if о концентрации электронов за фронтом ВРЭФ ~10 см". Наибольшее усиление было достигнуто при давлении смеси 0.5 атм. Коэффициент усиления (пиковое значение) составил к: = 1 см"1. При этом парциальное давление водорода было равно рт ~ 0.259 атм.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе проделанной работы сделаны следующие выводы

1. Методом динамики многих частиц проведен расчет ионизационных и дрейфовых характеристик неона и аргона. Численные расчеты показали, что для неона и аргона таунсендовский режим ионизации выполняется при достаточно больших полях (.Е/р = 5 -ь 20000В/(см-Торр) в аргоне и Е/р = 5 + 5000В/(см-Торр) в неоне), если выполнено условие a,d » 1.

2. Получены зависимости основных ионизационных и дрейфовых характеристик: коэффициента Таунсенда, частоты ионизации, проекций скорости и средней энергии электронов от приведенной напряженности поля Е/р.

3. Для неона и аргона получена зависимость критического напряжения от произведения давления на расстояние между электродами, т.е. кривая ухода, разделяющая область эффективного размножения электронов и область, в которой электроны покидают разрядный промежуток, не успев размножиться. На основе кривой ухода построены модифицированные кривые Пашена. В отличие от обычных кривых Пашена модифицированные кривые содержат дополнительно верхнюю ветвь, характеризующую убегание электронов.

4. На примере паров меди рассмотрен случай газов, в которых энергия возбуждения нижних уровней много меньше потенциала ионизации, а сечение возбуждения нижнего уровня в несколько раз превышает сечение ионизации электронным ударом при низких и средних энергиях налетающего электрона. Показано, что и в этом случае выполняется утверждение о справедливости таунсендовского механизма размножения даже для сильных полей (Е/р = 700 -ь 16000 В/(см-торр)) при достаточно большой длине разрядного промежутка.

5. Получены ионизационно-дрейфовые характеристики (а/р(Е/р), vh их, их и в*) для меди, качественный вид которых совпадает с характеристиками для неона и аргона. Также на основе численного моделирования получена зависимость критического напряжения Uct{pd) от произведения давления газа на длину промежутка pd, построены кривые равной эффективности.

6. Путем проведения численного моделирования в отсутствии возбуждения показано, что возбуждение нижних энергетических состояний влияет на коэффициент Таунсенда лишь при малых и средних энергиях и не затрагивает кривой убегания, оказывая воздействие только на кривую ухода.

7. Путем численного моделирования, на основе модели размножения электронов фона показано, что скорость ВРЭФ в неоне составляет ~107-109см/сек для приложенного электрического поля Е/р ~103-105В/см. Полученные результаты хорошо согласуются с диффузионно-дрейфовой моделью. Расхождение результатов, полученных с помощью двух разных моделей, не превышает 20%.

8. С помощью численного моделирования проведена оптимизация генерации лазерного излучения Ne-H2 лазера в послесвечении ВРЭФ (для начальной концентрации электронов 1015см"3) в зависимости от парциального давления компонентов, для различных давлений смеси (0.5, 1 и 2 атм), при постоянном энерговкладе ~18мДж/см3. Наибольшее усиление достигнуто при давлении 0.5 атм. Коэффициент усиления (пиковое значение) составил к = 1 см"1. При этом парциальное давление водорода равно 52% от давления смеси.

9. Предложена интерпретация экспериментов группы В.Ф. Тарасенко по получению лазерной генерации в пеннинговском плазменном лазере на переходах неона. Показано, что в условиях эксперимента генерация обусловлена прохождением ВРЭФ. Результаты моделирования качественно и количественно совпали с результатами экспериментов. А именно, спад напряжения на промежутке, вызванный прохождением пучка быстрых электронов, количественно согласуется со значением, полученным в эксперименте, напряжение после спада составляет 36кВ. Задержка генерации соответствует времени прохождения ВРЭФ разрядного промежутка и составляет ~ 100нс. Согласно экспериментальным данным объем активной среды составлял 2,5x0,3x72 = 50 см3. Этому объему соответствует расчетная максимальная излучаемая энергия Ел « 25 мкДж (при давлении водорода рт « 25 тор). Это хорошо согласуется с экспериментальными данными (максимальная излучаемая энергия Е « 50 мкДж, рИ2 ~ 20 тор).

БЛАГОДАРНОСТИ

Диссертация посвящается памяти выдающегося ученого

С.И. ЯковленкоJ которым с соавторами было сформировано новое понимание механизма генерации пучка убегающих электронов в газах, впервые введены понятия нелокального критерия убегания электронов и волны размножения электронов фона. I С.И. Яковленко! определил цель диссертационной работы, он являлся основным идеологом и научным руководителем вплоть до января 2007 года.

Автор благодарен Тарасенко В.Ф. и Панченко А.Н. за предоставленные результаты экспериментов и плодотворное обсуждение, Карелину А.В. - за помощь в освоении программного пакета ПЛАЗЕР и кинетической модели Ne-H2 лазера.

Особую благодарность автор выражает Бойченко A.M. и Ткачеву Н.А. за научное руководство, постановку задач и полезные обсуждения.

1. С. F. R. Wilson. Proc. Cambrige Phil. Soc., 22, 539, 1925.

2. Ю.Э. Станкевич, В.Г. Калинин. Быстрые электроны и рентгеновское излучение в начальной стадии развития импульсного искрового разряда в воздухе. ДАН СССР, Т.776, №1, 1967.

3. R.C. Noggle, Е.Р. Krider, J.R. Wayland. J. Appl. Phys., 39, 4746, 1968.

4. JI.B. Тарасова, JI.H. Худякова. Рентгеновское излучение при импульсных разрядах в воздухе. ЖТФ, т. 39, в. 8, 1530, 1969.

5. В.В. Кремнев, Ю.А. Курбатов. Исследование рентгеновского излучения из газового разряда в высоких электрических полях. ЖТФ, XLII, в. 4, 795, 1972.

6. Л.П. Бабич, Ю.Л. Станкевич. Критерий перехода от стримерного механизма газового разряда к непрерывному ускорению электронов. ЖТФ, XLII, в. 8, 1669, 1972.

7. Л.В. Тарасова, Л.Н. Худякова, Т.В. Лойко, В.А. Цукерман. Быстрые электроны и рентгеновское излучение наносекундных импульсных разрядов в газах при давлениях 0,1-760 Тор. ЖТФ,т. 44, в. 3, 564, 1974.

8. Л.П. Бабич, Т.В. Лойко, Л.В. Тарасова, В.А. Цукерман. О природе рентгеновского излучения и быстрых электронов наносекундных газовых разрядов. Письма в ЖТФ, том 16, в. 4, 166, 1975.

9. Л.П. Бабич, Т.В. Лойко, Л.В. Тарасова. Характеристики газоразрядного источника световых импульсов наносекундной длительности. ПТЭ, № 1,203, 1977.

10. Л.П. Бабич, Т.В. Лойко, Л.В. Тарасова. О генерации электронов аномальной энергии при наносекундных разрядах в плотных газах. ЖТФ, т 48, №8, 1617, 1978.

11. Л.П. Бабич, Т.В. Лойко, Б.Н. Шамраев. К вопросу об усилении поля в прикатодной области наносекундных разрядов в плотных газах. Изв. ВУЗов, Радиофизика, XXII, № 1, 100, 1979.

12. Т.В. Лойко. Регистрация энергетичиых электронов при электрических разрядах микросекундной длительности в воздухе атмосферной плотности. ЖТФ, т. 50, в. 2, 392, 1980.

13. Л.П. Бабич. ДАН, 1982, т. 263, № 1, с. 76-79.

14. Л.П. Бабич, Т.В. Лойко. Энергетические спектры и временные параметры убегающих электронов при наносекундном пробое плотных газов. ЖТФ, т. 55, в. 5, 956, 1985.

15. Л.П. Бабич, Б.Н. Шамраев. Убегание электронов в катодном слое объемных разрядов. ЖТФ, т. 55, в. 6, 1170, 1985.

16. Л.П. Бабич, Т.В. Лойко. Генерация субнаносекундного импульса электронов и рентгеновского излучения при высоковольтных разрядах в атмосфере. ПТЭ, № 2, 188, 1989.

17. Л.П. Бабич, Т.В. Лойко, В.А. Цукерман. Высоковольтный наносекундный разряд в плотных газах при больших перенапряжениях, развивающийся в режиме убегания электронов. УФН, т. 160, в. 7, 49, 1990.

18. Ю. Д. Королев, Г. А. Месяц, Физика импульсного пробоя газов, М.: Наука, 1991, 224 с.

19. С.Б. Алексеев, В.М. Орловский, В.Ф Тарасенко. Пучок электронов, сформированный в газонаполненном диоде при атмосферном давлении воздуха и азота. Письма в ЖТФ, 2003, том 29, вып. 10, с. 29-35.

20. В.Ф Тарасенко, В.М. Орловский, С.А. Шунайлов. Формирование пучка электронов и объемного разряда в воздухе при атмосферном давлении. Известия ВУЗов. Физика. №3, с. 94-95, 2003.

21. А.В. Козырев, Ю.Д. Королев. Модель формирования канала при контракции импульсных объемных разрядов. ЖТФ, 1981, том LI, с. 2210-2213.

22. Тарасенко В.Ф., Яковленко С.И. Об убегании электронов и генерации мощных субнаносекундных пучков в плотных газах. УФН, 2006, Т. 176, вып. 7, с.793-796; Препринт ИОФ РАН №43, 2006, 24с.

23. Тарасенко В.Ф., Орловский В.М., Шунайлов С.А. Формирование пучка электронов в воздухе при атмосферном давлении. Изв. вузов. Физика, 2003, №3, с.94-95.

24. Тарасенко В.Ф., Яковленко С.И., Орловский В.М., Ткачев А.Н., Шунайлов С.А. Получение мощных электронных пучков в плотных газах. Письма в ЖТФ, 2003, Т.77, вып. 11, с.737-742.

25. Тарасенко В.Ф., Шпак В.Г., Шунайлов С.А., Яландин М.И., Орловский В.М., Алексеев С.Б. Субнаносекундные пучки электронов, сформированные в газовом диоде. Письма в ЖТФ, 2003, Т.29, вып. 21. с.1-6.

26. Tarasenko V.F., Skakun V.S., Kostyrya I.D., Alekseev S.B., Orlovskii V.M. On formation of subnanosecond electron beams in air under atmospheric pressure. Laser and Particle Beams, 2004, Vol.22, N 1, p.75-82.

27. Алексеев С.Б., Губанов В.П., Орловский B.M., Скакун B.C., Тарасенко В.Ф. Новый способ формирования сильноточных электронных пучков субнаносекундной длительности. ДАН РАН, 2004, Т.398, №5, с.611-614.

28. Tarasenko V.F., Shunailov S.A., Shpak V.G., Kostyrua I.D. Supershort electron beam from air filled diode at atmospheric pressure. Laser and Particle Beams, 2005, Vol.23, N 4, p.545-551.

29. Тарасенко В.Ф., Костыря И.Д. О формировании объемных наносекундных разрядов, субнаносекундных пучков убегающих электронов и рентгеновского излучения в газах повышенного давления. Изв. вузов. Физика, 2005, №12, с.40-51.

30. Алексеев С.Б., Орловский В.М., Тарасенко В.Ф., Ткачев А.Н., Яковленко С.И. О формировании пучка электронов в гелии при повышенном давлении. Письма в ЖТФ, 2003, Т.29, №16, с.45-53.

31. Алексеев С.Б., Губанов В.П., Орловский В.М., Степченко А.С., Тарасенко В.Ф. Измерение параметров электронного пучка. ПТЭ, 2003, №4, с.81-84.

32. Тарасенко В.Ф., Яковленко С.И., Орловский В.М., Ткачев А.Н. О механизме формирования мощных электронных пучков в плотных газах. Краткие сообщения по физике, 2003, №4, с.8-18.

33. Тарасенко В.Ф., Алексеев С.Б., Орловский В.М., Костыря И.Д. Объемный наносекундный разряд в неоднородном электрическом поле при повышенном давлении. Изв. вузов. Физика, 2004, №2, с.96-97.

34. Тарасенко В.Ф., Яковленко С.И., Орловский В.М., Ткачев А.Н. О влиянии напряжения на формирование субнаносекундного электронного пучка в газовом диоде. Письма в ЖТФ, 2004, Т.ЗО, вып. 8, с.68-74.

35. Костыря И.Д., Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Ткачев А.Н., Яковленко С.И. Роль быстрых электронов в формировании объемного импульсного разряда при повышеных давлениях. Письма в ЖТФ, 2004, Т.ЗО, вып. 10, с.31-38.

36. Алексеев С.Б., Губанов В.П., Орловский В.М., Тарасенко В.Ф. Субнаносекундный электронный пучок, сформированный в газовом диоде. Письма в ЖТФ, 2004, Т.ЗО, вып. 20, с.35-41.

37. Алексеев С.Б., Орловский В.М., Тарасенко В.Ф., Ткачев А.Н., Яковленко С.И. Субнаносекундный электронный пучок в неоне и гелии при повышенном давлении. Краткие сообщения по физике, 2004, №6, с.10-18.

38. Тарасенко В.Ф., Алексеев С.Б., Орловский В.М., Шпак В.Г., Шунайлов С.А. Сверхкороткий электронный пучок и объемный сильноточный разряд в воздухе при атмосферном давлении. ЖТФ, 2004, Т.74, вып. 8, с.30-34.

39. Костыря И.Д., Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Феденев А.В. Оптические свойства плазмы при объемном наносекундном разряде атмосферного давления в неоднородном электрическом поле. ЖТФ, 2004, Т.74, вып. 8, с.35-40.

40. Костыря И.Д., Тарасенко В.Ф. Формирование объемного разряда в воздухе атмосферного давления при наносекундных импульсах высокого напряжения. Изв. вузов. Физика, 2004, №12, с.85-86.

41. Костыря И.Д., Орловский В.М., Тарасенко В.Ф., Ткачев А.Н., Яковленко С.И. Объемный разряд при атмосферном давлении без внешней предыонизации. Письма в ЖТФ, 2005, Т.31, вып. 11, с.19-26.

42. Тарасенко В.Ф., Любутин С.К., Словиковский Б.Г., Костыря И.Д., Источник рентгеновского излучения из открытого газового диода при формировании сверхкороткого лавинного электронного пучка. Письма в ЖТФ, 2005, Т.31, вып. 14, с.88-94.

43. Алексеев С.Б., Орловский В.М., Тарасенко В.Ф., Ткачев А.Н., Яковленко С.И. О режиме формирования электронного пучка в газовом диоде при высоком давлении. ЖТФ, 2005, Т.75, вып. 12, с.89-93.

44. Костыря И.Д., Тарасенко В.Ф., Ткачев А.Н., Яковленко С.И. Рентгеновское излучение при формировании объемных разрядов наносекундной длительности в воздухе атмосферного давления. ЖТФ, 2006, Т.76, вып. 3, с.64-69.

45. Tarasenko V.F., Yakovlenko S.I., Shunailov S.A., Kostyrya I.D., Tkachev A.N. On the mechanism of subnanosecond electron beam formation in gas-filled diodes. Laser Phys., 2006, Vol.16, N 3, p.526-533.

46. Тарасенко В.Ф., Яковленко С.И. Механизм убегания электронов в плотных газах и формирование мощных субнаносекундных электронных пучков. УФН. 2004. Т. 174, вып. 9, с. 953-971.

47. Tarasenko V.F., Yakovlenko S.I. High-power subnanosecond beams of runaway electrons generated in dense gases. Phys. Scripta. 2005. Vol.72, N 1, p. 41-67.

48. Tarasenko V.F., Yakovlenko S.I. High-power subnanosecond beams of runaway electrons and volume discharge formation in gases at atmospheric pressure. Plasma Devices and Operations. 2005. Vol.13, N 4, p.231-279.

49. Алексеев С.Б., Орловский В.М., Тарасенко В.Ф. С02 лазер атмосферного давления с инициируемым пучком электронов разрядом, сформированном в рабочей смеси. Квантовая электроника, 2003, Т.ЗЗ, №11, с.1059-1061.

50. Липатов Е.И., Тарасенко В.Ф., Орловский В.М., Алексеев С.Б., Рыбка Д.В. Люминесценция кристаллов под воздействием субнаносекундного электронного пучка. Письма в ЖТФ, 2005, Т.31, вып. 6, с.29-33.

51. Липатов Е.И., Тарасенко В.Ф., Орловский В.М., Алексеев С.Б. Люминесценция кристаллов при облучении KrCl-лазером и субнаносекундным электронным пучком. Квантовая электроника, 2005, Т.35, №8, с.745-748.

52. Ткачев А.Н., Яковленко С.И. О механизме убегания электронов в газе. Верхняя ветвь кривой зажигания самостоятельного разряда. Письма в ЖЭТФ, 2003, Т.77, вып. 5, с.264-269.

53. Бойченко A.M., Ткачев А.Н., Яковленко С.И. Коэффициент Таунсенда и убегание электронов в электроотрицательном газе. Письма в ЖЭТФ, 2003, Т.78, вып. 1, с.1223-1227.

54. Ткачев А.Н., Яковленко С.И. Коэффициент Таунсенда и характеристики убегания электронов в азоте. Письма в ЖТФ, 2004, Т.ЗО, вып. 7, с. 14-24.

55. Ткачев А.Н., Яковленко С.И. Механизм убегания электронов в газе и критерий зажигания самостоятельного разряда. Письма в ЖТФ, 2003, Т.29, вып. 16, с.54-62.

56. Tkachev A.N., Yakovlenko S.I. On the mechanism of the runaway of electrons in a gas: the universal escape curves for He, Xe, N2. Intern. Conf. on Atomic and Molecular Pulsed Lasers III. Proc. SPIE, 2003, Vol.5483.

57. Tkachev A.N., Yakovlenko S.I. On the mechanism of the runaway of electrons in a gas: the upper branch of the Paschen curve. Central Europ. J. Phys., 2004, Vol.2, N 1, p.132-146 (www.cesj.com/physics.html)

58. Ткачев A.H., Яковленко С.И. Коэффициент Таунсенда и убегание электронов в гелии при релятивистских скоростях. Краткие сообщения по физике, 2004, №2, с.43-51.

59. Ткачев А.Н., Феденев А.А., Яковленко С.И. Расчет эффективности формирования пучка убегающих электронов в гелии и неоне. Краткие сообщения по физике, 2004, №6, с. 19-24.

60. Ткачев А.Н., Феденев А.А., Яковленко С.И. Коэффициент Таунсенда и кривая уходя для паров меди, Краткие сообщения по физике, 2006, №9, с.25-29.

61. Ткачев А.Н., Феденев А.А., Яковленко С.И. Коэффициент Таунсенда и кривая уходя для паров меди, Письма в ЖТФ, 2007, Т.ЗЗ, вып. 2, с.68-73.

62. А. N. Tkachev, A. A. Fedenev, and S. I. Yakovlenko, Townsend Coefficient, Escape Curve, and Fraction of Runaway Electrons in Copper Vapor. Laser Physics, 2007, Vol.6, p.775-782.

63. Ткачев A.H., Феденев А.А., Яковленко С.И. Коэффициент Таунсенда и эффективность формирования убегающих электронов в неоне. ЖТФ, 2005, Т.75, вып. 4, с.60-66.

64. Ткачев А.Н., Феденев А.А., Яковленко С.И. Коэффициент Таунсенда и кривая ухода для неона. Краткие сообщения по физике, 2004, №5, с.8-20.

65. Ткачев А.Н., Феденев А.А., Яковленко С.И. Коэффициент Таунсенда, кривая ухода и эффективность формирования пучка убегающих электронов в аргоне. ЖТФ, 2006, Т.77, вып. 6, с.22-27

66. Елецкий А.В., Смирнов Б.М., Физические процессы в газовых лазерах, М.: Энергоатомиздат, 1985, 152 с.

67. Ю. П. Райзер, физика газового разряда, М.: Наука, 1992, 536 с.

68. B.JI. Грановский, Электрический ток в газе. Установившийся ток. М.: Наука, 1971г.

69. Мик Д., Крэгс Д., Электрический пробой в газах. М.:ИЛ, 1960, 600 стр.

70. Ретер Г. Электронные лавины и пробой в газах. М.: Мир, 1968. 390 с.

71. Лозанский Э.Д., Фирсов О.Б., Теория искры. М.:Атомиздат, 1964, 272 стр.

72. Kunhardt Е.Е., Byszewsky W.W., Development of overvoltage breakdown at high gas pressure, Phys.Rev. A, 1980, Vol. 21, N 6, p.2069-2077.

73. Леб Л. Основные процессы электрических разрядов в газах. М.; Л.: ГИТТЛ, 1950. 672с.

74. С.И. Яковленко. Механизм распространения стримеров к аноду и к катоду, Краткие сообщения по физике, 2003, № 10, с. 27-36.

75. С.И. Яковленко. Скорость распространения стримеров к аноду и к катоду в Не, Хе, N2 и SF6, Письма в ЖТФ, 2004, Т. 30, Вып. 9, с. 12-20.

76. С.И. Яковленко. О величине электронного фона в условиях предшествующих стримерному пробою. Краткие сообщения по физике ФИАН, 2004, № 2, с. 22-28.

77. С.И. Яковленко. Механизм распространения стримеров к аноду и к катоду, обусловленный размножением электронов фона. ЖТФ, 2004, Т. 74, Вып. 9, с. 47-54.

78. С.И. Яковленко. О неустойчивости фронта волны размножения фона. Краткие сообщения по физике ФИАН, 2004, № 12, с. 35-41.

79. С.И. Яковленко. Неустойчивость фронта волны размножения электронов фона. Письма в ЖТФ, 2005, Т. 31, Вып. 14, с. 76-82.

80. С.И. Яковленко. О разрядах на основе волны размножения электронов фона. Краткие сообщения по физике ФИАН, 2006, № 2, с. 10-16.

81. S. I. Yakovlenko Escaping Electrons and Discharges Based on the Background-Electron Multiplication Wave for the Pumping of Lasers and Lamps. Laser Physics, 2006, Vol. 16, No. 3, P. 403-426.

82. B.A. Гундиенков, С.И. Яковленко. Моделирование двумерной волны размножения электронов. Краткие сообщения по физике ФИАН, 2006, №2, с. 17-21.

83. В. А. Гундиенков, С.И. Яковленко. Моделирование времени прохождения разрядного промежутка волной размножения электронов фона. ЖТФ, 2006, Т. 76, Вып. 9, с. 130-132.

84. Гудзенко Л.И., Шелепин JI.A., Яковленко С.И. Усиление в рекомбинирующей плазме (плазменные лазеры) // УФН.1974.Т.114, вып.З.С.457-485.

85. Гудзенко Л.И., Шелепин Л. А., Яковленко С.И. Теория плазменных лазеров / Теоретические проблемы спектроскопии и газовых лазеров. М.: Наука. 1975. С.100-145. (Тр.ФИАН,т.83).

86. Гудзенко Л.И., Незлин М.В., Яковленко С.И. О рекомбинационном лазере на переохлажденной плазме, стационарно создаваемой электронным пучком // ЖТФ. 1973.Т.43, вып.9.С. 1931-1937.

87. Гудзенко Л.И., Шелепин Л.А. Усиление в рекомбинирующей плазме // ДАН СССР. 1965. Т. 160, № 6.С. 1296-1299.

88. Гудзенко Л.И., Яковленко С.И. Формирование инверсной заселенности в условиях ионизационного резонанса // ЖЭТФ. 1970. Т.59, вып. 5(11). С. 1863-1871.

89. Pixton P.M., Fowles G.R. Visible laser oscillation in helium at 7065 A // Phys. Lett. A. 1969. Vol.29. No 11. P.654-655.

90. Bridges W.B., Chester A.N. Visible and UV laser oscillation at 118 wavelength in ionized neon, argon, krypton, oxygen and other gases // Appl. Opt. 1965. Vol. 4. No3. P. 573-585.

91. Schmieder D., Brink D.J., Salamon T.I., Jones E.J. A high pressure 595.3 nm neon hydrogen laser // Opt. Commun.1981.Vol.36, No 3. P.222-226.

92. Schmieder D., Salamon T.I. A visible helium recombination laser // Opt. Commun.1985.Vol.55, No l.P.49-54.

93. Басов Н.Г., Баранов В.В., Данилычев В.А., Дудин А.Ю., Заярный Д.А., Устиновский Н.Н., Холин И.В., Чугунов А.Ю. Мощный лазер высокого давления на переходах 3p-3s Nel с длинами волн 703 и 725 нм // Квантовая электроника. 1985. Т. 12. №7. С.1521-1524.

94. Александров А.Ю., Ананьев В.Ю., Басов Н.Г., Данилычев В.А., Долгих В.А., Ионин А.А., Керимов О.М., Лыткин А.П., Мызников Ю.Ф., Рудой

95. И.Г., Сорока A.M. Эффективный лазер видимого диапазона на 3p-3s переходах неона// ДАН СССР. 1985. Т.284. № 4.С.851-854.

96. Бункин Ф.В., Держиев В.И., Месяц Г.А., Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Феденев А.В., Яковленко С.И. Мощный Ne-H2 лазер с накачкой от малогабаритного промышленного ускорителя // Квантовая электроника. 1985. Т. 12. № 10. С. 1993-1994.

97. Бункин Ф.В., Держиев В.И., Месяц Г.А., Муравьев И.И., Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Феденев А.В., Яковленко С.И., Янчарина A.M. Пеннинговские плазменные лазеры на переходах неона // Изв. АН СССР сер. Физическая. 1986. Т.50. №6.С.1064-1074.

98. Бункин Ф.В., Держиев В.И., Латуш Е.Л., Муравьев И.И., Сэм М.Ф., Чеботарев Г.А., Яковленко С.И., Янчарина A.M. Инверсия и генерация на переходе Nel А,=585.3 нм в разрядах с "жесткой составляющей" // Квантовая электроника. 1986. Т.13. № 12. С.2531-2533.

99. Бердников А.А., Держиев В.И., Муравьев И.И. и др. Пеннинговский плазменный лазер на новых переходах атома гелия в видимой области спектра // Квантовая электроника. 1987. Т.14, №11. С. 2197-2200.

100. Schmieder D., Salamon T.I., The inversion mechanism of 585.3 nm neon laser // Opt. Commun. 1987. Vol. 62, No 5. P. 323-327.

101. Ломаев М.И., Панченко А.Н., Тарасенко В.Ф. Исследование генерации в неоне при накачке самостоятельным разрядом с УФ предыонизацией // Квантовая электроника. 1987. Т.14, №5. С.993-995.

102. Держиев В.И., Жидков А.Г., Коваль А.В., Яковленко С.И. Кинетическая модель пеннинговского плазменного лазера на He-Ne-Ar смеси Препринт №233. ИОФАН. М. -1987. 51 с.

103. Держиев В.И., Чикин К.Р., Коваль А.В., Харитонов А.Г., Жидков А.Г., Яковленко С.И. Расчет оптимальных генерационных характеристик пеннинговских плазменных лазеров на неоне при малых удельных мощностях накачки. Препринт №233. МИФИ. М. 1988. 22 с.

104. Держиев В.И., .Жидков А.Г., Коваль. А.В., Яковленко С.И. Кинетическая модель пеннинговского Ne-лазера на пучковой He-Ne-Ar и Ne-H2 плазме // Квантовая электроника. 1989. Т.16. №8. С.1579-1586.

105. Александров А.Ю., Долгих В.А., Керимов О.М., Мызников Ю.Ф., Рудой И.Г., Сорока A.M. Основные механизмы образования инверсии на 3p-3s переходах неона // Квантовая электроника. 1987. Т. 14, №12. С. 2389-2395.

106. Батырбеков Г.А., Батырбеков Э.Г., Данилычев В.А., Хасенов М.У. Влияние гелия на эффективность заселения Зр-уровней атомов неона // Квантовая электроника. 1990. Т. 17. №9. С. 1175-1180.

107. Александров А.Ю., Долгих В.А., Рудой И.Г., Сорока A.M. Кинетика возбуждаемого электронным пучком лазера высокого давления на "желтой линии" неона // Квантовая электроника. 1991. Т. 18, №9. С. 1029-1033.

108. Александров А.Ю., Долгих В.А., Керимов О.М., Рудой И.Г., Самарин

109. A.Ю., Сорока A.M. Эффективные столкновительные лазеры в видимой и УФ областях спектра // Изв. АН СССР сер. Физическая. 1989. Т.53, №8. С. 1474-1483.

110. Александров А.Ю., Долгих В.А., Рудой И.Г., Сорока A.M. Динамика поглощения в лазере на Зр- 3s переходах неона // Квантовая электроника. 1991. Т.18, №6. С. 673-675.

111. Воинов A.M., Кривоносов В.Н., Мельников С.П., Павловский А.И., Синянский А.А. Квазинепрерывная генерация на переходах 3p-3s атома неона при возбуждении смесей инертных газов осколками деления урана// ДАН СССР.1990.Т.312.№4.С.864-867.

112. Копай-Гора А.П., Миськевич А.И. Саламаха Б.С. Генерация лазерного излучения с длиной волны 585.3 нм в плотной 3He-Ne-Ar плазме // Письма в ЖТФ. 1990. Т. 16. вып. 11.С.23-26.

113. Плазменные лазеры видимого и ближнего УФ диапазонов. /Труды ИОФАН т.21. (под ред. С.И. Яковленко). М.:Наука. 1989. 140 с.

114. Винтизенко Л.Г., Гушенец В.И., Коваль Н.Н, Месяц Г.А., Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Феденев А.В., Щанин П.М. Генерация в инертных газах при накачке электронным пучком ускорителя с плазменным катодом // ДАН СССР 1986. Т. 288, № 3. С.609-612.

115. Коваль Н.Н. Крейндель Ю.Е., Месяц Г.А., Скакун B.C., Тарасенко

116. B.Ф., Феденев А.В., Чагин А.А., Щанин П.М. Генерация в инертных газах при накачке электронным пучком большого сечения сдлительностью импульса тока до 2,5 мс // Письма в ЖТФ. 1986.Т. 12, вып. 1. С. 37-42.

117. Держиев В.И., .Жидков А.Г., Коваль А.В., Скакун B.C., Тарасенко В.Ф., Феденев А.В., Фомин Е.А., Яковленко С.И. Пеннинговский плазменный лазер на неоне с накачкой малогабаритным ускорителем // Квантовая электроника. 1988. Т.15, №1. С.108-111.

118. Miley G.H. Overview of nuclear pumped lasers // Pros. Of Specialist Conf. NPL-92, Obninsk, Russia, May 26-29. 1992. Vol.1., p. 40-53.

119. Миськевич А.И. Лазеры видимого диапазона с ядерной накачкой. Автореферат дисс. на соиск. у.с. доктора ф.-м. наук. 1990. М. 28 с.

120. W.C. Fon, К.А. Berrington, P.G. Burke, and A. Hibbert, The elastic scattering of electrons from inert gases: III. Argon, J. Phys. B: At. Mol. Phys., 16, 1983, p. 307-321.

121. H.C. Straub, P. Renault, B.G. Lindsay, K.A. Smith, and R.F. Stebbings, Absolute partial and total cross sections for electron-impact ionization of argon from threshold to 1000 eV, Phys. Rev. A, V52, N2, 1995, p. 11151123.

122. J. Ethan Chilton, John B. Boffard, R. Scott Schappe, and Chun C. Lin, Measurements of electron-impact excitation into 3p54p levels of argon using Fourier-transform spectroscopy, Phys. Rev. A, V57, N1, 1998, p. 267-277.

123. D. F. Register, S. Trajmar, Differential, integral and momentum-transfer cross sections for elastic electron scattering by neon: 5 to 100 eV, Phys. Rev. A 1984, Vol. 29, N. 4, p. 1785-1792.

124. G D Meneses, R. E. H. Clark, J. Abdallah Jr., G. Csanak, Cross sections for the excitation of 3s 3p 3d 4p, and 4s manifolds in e-Ne collisions, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 35 (2002) 3119-3136.

125. F. A. Sharpton, R. M. St. John, С. C. Lin, F. E. Fajen, Experimental and theoretical studies of electron-impact excitation of neon, Phys. Rev. A 1970, Vol. 2, N. 4, p. 1305-1322.

126. S Trajmar, W Williams and S К Srivastava, J. Phys. B: At. Mol. Phys., 10, p. 3323-3333, 1977.

127. R.J. Carman, DJ.W. Brown, J.A. Piper, IEEE J. Quantum Electron., 30, 1876, 1994.

128. M A Bolorizadeh, С J Patton, M В Shah, H В Gilbody, J. Phys. B, 27, 175, 1994.

129. Sytsko Yu.I. and Yakovlenko S.I., Simulation of electron-beam heating of a metal for laser isotope separation, Laser Phys., 1996, Vol. 6, no. 5, 989.

130. Пучки убегающих электронов и разряды на основе волны размножения электронов фона в плотных газах. П/р Яковленко С.И. Труды ИОФАН, 63. М.: «Наука», 2007, 190 с.

131. Бойченко A.M., Яковленко С.И. О возможности накачки Хе2*-лазеров и ламп ВУФ диапазона в послесвечении волны размножения электронов фона. //Квант, эл., 2006, 36, №12, 1176-1180.

132. Тарасенко В.Ф., Яковленко С.И., Бойченко А.М., Костыря И.Д., Ломаев М.И., Ткачев А.Н. О накачке лазеров и ламп разрядами на основе волны размножения электронов фона (направлена в Phys. Wave Phenomena).

133. Гудзенко Л.И., Яковленко С.И. Плазменные лазеры. М.: Атомиздат, 1978.

134. Yakovlenko S.I. Plasma Lasers. //Laser Physics, Vol. 1, No. 6, p. 565-589, 1991

135. Энциклопедия низкотемпературной плазмы, Серия Б: справочные приложения, базы и базы данных. Гл. ред. Фортов В.Е. Том XI-4: Газовые и плазменные лазеры. Отв. ред. Яковленко С.И. М.: "Физматлит", 2005, 822 с.

136. Ломаев М.И., Тарасенко В.Ф., Опт. и Спектр. 1986. Т. 14. № 5. С. 11021105.

137. Ломаев М.И., Тарасенко В.Ф., Письма в ЖТФ. 1988. Т. 14. В. 11. С. 1045 1048.

138. Ломаев М.И., Тарасенко В.Ф., Квант, электрон. 1992. Т. 19. № 2. С. 146 150.

139. Fedenev А.А., Yakovlenko S.I. Possibility of basing on the Ne Transitions in the Afterglow of a Background Electron Multiplication Wave. //Laser Phys. — 2007. V. 17.-No.L-P. 1-4.

140. Карелин A.B., Яковленко С.И. Кинетическая модель He-Ne-Ar-H2 лазера с накачкой жестким ионизатором, Квантовая электроника, т.22, №8, с.769-775, 1995.

141. Boichenko A.M., Tapasenko V.F., and Yakovlenko S.I. Exciplex Rare-Halide Lasers. //Laser Physics. Vol. 10. No.6. P. 1159 1187. 2000.

142. Yakovlenko S.I., Excimer and exciplex lasers. In: Gas Lasers / Ed. M. Endo, R.F. Walter. (CRC Press, Taylor & Francis Group, 2007).

143. Месси Г., Бархоп E., Электронные и ионные столкновения. М.: Изд. Иностр. Лит. 1958,604 стр.

144. Tkachev A.N., Yakovlenko S.I., Breakdown in a Cylindrical Gap of an Effective Excimer Lamp with a Small-Curvature-Radius Cathode //Laser Phys., 2003, Vol. 13, N 9, p. 1-12

145. Ткачев A.H., Феденев А.А., Распространение плазмы в неоне, обусловленное размножением электронов фона, Оптика Атмосферы и Океана, 2008

146. Бойченко A.M., Панченко А.Н., Тельминов А.Е., Феденев А.А., Пеннинговский лазер на неоне с возбуждением от волны размноженияэлектронов фона, Краткие Сообщения по Физике ФИАН, 2008, №5, с.20; Препринт ИОФ РАН №1, 2008, 21с.