Образование плотной плазмы на металле возможно при его облучении светом ОКГ. Такая плазма, будучи возбужденной на катоде межэлектродного промежутка, к которому приложено высокое напряжение, проявляет свойства, подобные свойствам плазмы катодных факелов, и ее можно использовать для создания ПИЭЛ с лазерной плазмой. Их основным достоинством является независимое управление процессами возбуждения плазмы и ускорения электронов.
Для возбуждения эмиссии электронов используется рубиновый лазер, генерирующий импульс света мощностью 15 МВт и длительностью 20∙10-9 с. При длине ускоряющего промежутка d=10 мм и напряжении 40 кВ амплитуда тока ускоренных электронов достигает 150 А. Длительность импульса тока при этом линейно зависит от длины промежутка и t=(80—100) 10-9 с при d=10 мм и t=20∙10-9 с при d=3 мм. Такая зависимость времени коммутации от длины промежутка, характерная для диодов со взрывной эмиссией, и независимость амплитуды электронного тока от интенсивности лазерного излучения позволяют заключить, что при облучении электрода сфокусированным лучом ОКТ образуется плазма, которая расширяется вглубь промежутка и обладает эмиссионной способностью, превышающей пропускную способность промежутка. Поскольку ток ПИЭЛ и ускоряющее напряжение относительно невелики, а также мала плотность тока на аноде вследствие расширения лазерного факела в относительно длинном промежутке, можно полагать, что в условиях эксперимента анодная плазма не возникает. Тогда длительность импульса тока полностью определяется расширением катодной плазмы со скоростью 105 м/с. При уменьшении интенсивности лазерного излучения от 109 до 108 Вт/см2 длительность импульса тока ускоренных электронов увеличивается.
Изменение давления в диапазоне 10-6—10-4 мм рт. ст. не влияет на характеристики ПИЭЛ. Рост давления в пределах 10-4—10-3 мм рт. ст. уменьшает длительность импульсов тока электронного пучка. Дальнейшее повышение давления приводит к зажиганию в промежутке мишень— коллектор газового разряда и прекращению ускорения электронов.
В искровых источниках электронов используется плазма искрового разряда, возбуждаемого между электродами в вакууме, газе низкого давления или по поверхности диэлектрика. Образование плазмы происходит в парах материала электродов, как в ПИЭЛ с острийными катодами в вакууме или в парах диэлектрика, как в ПИЭЛ со скользящим разрядом. При этом искровой промежуток по существу выполняет функцию разрядной камеры. Электроны, эмиттируемые плазмой искры, ускоряются напряжением, приложенным между искровым промежутком и ускоряющим электродом. Такой принцип действия ПИЭЛ усложняет его конструкцию и схему питания по сравнению с диодами со взрывной эмиссией, но обеспечивает плазму той же плотности, позволяет осуществить управление разрядом и, кроме того, устраняет зависимость длительности импульса ускоренного тока от времени замыкания плазмой промежутка, в котором она образуется. Однако при тех относительно больших токах, которые характерны для искровых источников, процесс высоковольтного извлечения электронов из плазмы становится нестационарным и приводит к пробою ускоряющего промежутка. Поэтому искровые ПИЭЛ используются лишь при импульсах, длительность которых меньше времени развития соответствующей неустойчивости.
 |
|||
 |
|||
 |
|||
 |
|||
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.