ФОРМИРОВАНИЕ АНОДНОЙ ПЛАЗМЫ В ЭЛЕКТРОННОМ ДИОДЕ СО ВЗРЫВОЭМИССИОННЫМ КАТОДОМ

Пушкарев А. И.; Полисадов С. С.

doi:10.31857/S0032816223010202

ФОРМИРОВАНИЕ АНОДНОЙ ПЛАЗМЫ В ЭЛЕКТРОННОМ ДИОДЕ СО ВЗРЫВОЭМИССИОННЫМ КАТОДОМ

Authors: Пушкарев А.¹, Полисадов С.¹
Affiliations:
1. Томский политехнический университет
Issue: No 2 (2023)
Pages: 79-86
Section: ОБЩАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА
URL: https://journals.rcsi.science/0032-8162/article/view/138330
DOI: https://doi.org/10.31857/S0032816223010202
EDN: https://elibrary.ru/PVRUML
ID: 138330

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Представлены результаты исследования планарного вакуумного диода со взрывоэмиссионным катодом в процессе генерации импульсного электронного пучка (250–400 кэВ, 100 нс, 150 Дж в импульсе). Выполнено моделирование формирования анодной плазмы при электронно-стимулированной десорбции молекул и ударной ионизации в анодном газовом слое. Суммарный заряд электронов анодной плазмы составил ≈10% от заряда электронного пучка и соответствует расчетным при сечении электронно-стимулированной десорбции (0.5–2) ⋅ 10^–14 см². Полученные значения превышают данные других исследователей вследствие учета вклада ионизации адсорбированных молекул в их десорбцию. Показано, что термическая десорбция молекул с поверхности анода и электронная дегазация материала анода вносят незначительный вклад в формирование анодного газового слоя.

About the authors

А. Пушкарев

Томский политехнический университет

Author for correspondence.
Email: aipush@mail.ru
Россия, 634050, Томск, просп. Ленина, 30

С. Полисадов

Томский политехнический университет

Email: aipush@mail.ru
Россия, 634050, Томск, просп. Ленина, 30

References

Бугаев С.П., Крендель Ю.Е., Щанин П.М. Электронные пучки большого сечения. М.: Энергоатомиздат, 1984.
Fan Y.W., Wang X.Y., Zhang Z.C., Xun T., Yang H.W. // Vacuum. 2016. V. 128. P. 39. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2016.03.006
Fridman A. Plasma Chemistry. Cambridge: Cambridge University Press, 2008.
Озур Г.Е., Проскуровский Д.И. Источники низкоэнергетических сильноточных электронных пучков с плазменным анодом. Новосибирск: Наука, 2018.
Соковнин С.Ю. Наносекундные ускорители электронов для радиационных технологий. Екатеринбург: Изд-во Уральского ГАУ, 2017.
Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника. М.: Наука, 2004.
Пушкарев А.И., Исакова Ю.И., Сазонов Р.В., Холодная Г.Е. Генерация пучков заряженных частиц в диодах со взрывоэмиссионным катодом. М.: Физматлит, 2013.
Wang X.Y., Fan Y.W., Shi D., Shu T. // Phys. Plasmas. 2016. V. 23. 073103. https://doi.org/10.1063/1.4956460
Li A.K. and Fan Y.W. // J. Appl. Phys. 2016. V. 120. 065105. https://doi.org/10.1063/1.4960699
Langmuir I. // Phys. Rev. 1913. V. 2. P. 45.
Агеев В.Н., Бурмистрова О.П., Кузнецов Ю.А. // Успехи физических наук. 1989. Т. 158. Вып. 3. С. 389. https://ufn.ru/ru/articles/1989/7/b/
Madey T.E., Yates J.T. // Journal of Vacuum Science & Technology. 1971. V. 8. P. 525. https://doi.org/10.1116/1.1315200
Menzel D. // Topics Appl. Phys. 1975. V. 4. P. 101.
Dawson P.H. // Surface Science. 1977. V. 65. P. 41. https://doi.org/10.1016/0039-6028(77)90291-6
Young C.E., Whitten J.E., Pellin M.J., Gruen D.M., Jones P.L. // In Desorption Induced by Electronic Transitions DIET IV. 1990. V. 19.
Lambert R.M., Comrie C.M. // Surf. Sci. 1976. V. 59. P. 33.
Baker B.G., Sexton B.A. // Surf Sci. 1975. V. 52. P. 353.
Berger M., Coursey J., Zucker M., Chang J. NIST Standard Reference Database 124. 2017. https://physics.nist.gov/PhysRefData/Star/Text/ESTAR.html
Umstattd R.J., Schlise C., Wang F. // IEEE Transactions on Plasma Science. 2005. V. 33. Iss. 2. P. 901. https://doi.org/10.1109/TPS.2005.844593
Li An-Kun, Fan Yu-Wei, Qian Bao-Liang, Zhang Zi-cheng, Tao Xun // Journal of Applied Physics. 2017. V. 122. 185901. https://doi.org/10.1063/1.4996649
Shiffler D., Zhou O., Bower C., LaCour M., Golby K. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2004. V. 32. P. 2152. https://doi.org/10.1109/TPS.2004.835519
Humphries S. Charged Particle Beams. NY.: Wiley, 1990.
Sigmund P. Particle Penetration and Radiation Effects. V. 2: Penetration of Atomic and Molecular Ions. Springer International Publishing, 2014.
https://physics.nist.gov/PhysRefData/Ionization/atom_index.html
Mallard G., Linstrom P.J. // NIST Standard Reference Database. 2000. V. 69. http://www.webbook.nist.gov
Завилопуло А.Н., Чипев Ф.Ф., Шпеник О.Б. // ЖТФ. 2005. Т. 75. Вып. 4. С. 19.
Пушкарев А.И., Полисадов С.С. // ЖТФ. 2022. Т. 92. Вып. 2. С. 232.
Pushkarev A., Prima A., Ezhov V., Miloichikova I., Petrenko E. // Laser and particle beams. 2021. P. 8815697, https://doi.org/10.1155/2021/10.1155/2021/8815697
Madey T.E., Stockbauer R. In Methods of Experimental Physics: V. 22 / Ed. by R.L. Park and M.G. Lagally. Academic Press Inc., 1985.
Пушкарев А.И., Прима А.И., Егорова Ю.И., Ежов В.В. // ПТЭ. 2020. № 3. С. 5. https://doi.org/10.31857/S0032816220030143
Бур Я. Динамический характер адсорбции. Пер. с англ. А.А. Лопаткина и др. / Под ред. В.М. Грязнова. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1962.
Collaboration G.E.A.N.T. Physics reference manual. Version: GEANT4. 2005.
Флад Э. Межфазная граница газ–твердое тело. Пер. с англ. А.А. Лопаткина и др. / Под ред. А.В. Киселева. М.: Изд-во Мир, 1970.
Byoung-Uk Choi, Dae-Ki Choi, Yong-Whan Lee, Byung Know Lee, Sung Hy tin Kim // J. Chem. Eng. Data. 2003. V. 48. P. 603.
Yongha Park, Dong-Kyu Moon, Yo-Nan Kim, Hyunwoong Ahn, Chang-Ha Lee // Adsorption. 2014. V. 20. P. 631.