Breakdown in helium in high-voltage open discharge with subnanosecond current front rise


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Investigations of high-voltage open discharge in helium have shown a possibility of generation of current pulses with subnanosecond front rise, due to ultra-fast breakdown development. The open discharge is ignited between two planar cathodes with mesh anode in the middle between them. For gas pressure 6 Torr and 20 kV applied voltage, the rate of current rise reaches 500 A/(cm2 ns) for current density 200 A/cm2 and more. The time of breakdown development was measured for different helium pressures and a kinetic model of breakdown in open discharge is presented, based on elementary reactions for electrons, ions and fast atoms. The model also includes various cathode emission processes due to cathode bombardment by ions, fast atoms, electrons and photons of resonant radiation with Doppler shift of frequency. It is shown, that the dominating emission processes depend on the evolution of the discharge voltage during the breakdown. In the simulations, two cases of voltage behavior were considered: (i) the voltage is kept constant during the breakdown; (ii) the voltage is reduced with the growth of current. For the first case, the exponentially growing current is maintained due to photoemission by the resonant photons with Doppler-shifted frequency. For the second case, the dominating factor of current growth is the secondary electron emission. In both cases, the subnanosecond rise of discharge current was obtained. Also the effect of gas pressure on breakdown development was considered. It was found that for 20 Torr gas pressure the time of current rise decreases to 0.1 ns, which is in agreement with experimental data.

Об авторах

I. Schweigert

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch

Автор, ответственный за переписку.
Email: ischweig@itam.nsc.ru
Россия, Institutskaya ul. 4/1, Novosibirsk, 630090

A. Alexandrov

Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch

Email: ischweig@itam.nsc.ru
Россия, Institutskaya ul. 4/1, Novosibirsk, 630090

P. Bokhan

Rzhanov Institute of Semiconductors Physics, Siberian Branch

Email: ischweig@itam.nsc.ru
Россия, pr. Lavrentieva 13, Novosibirsk, 630090

Dm. Zakrevskiy

Rzhanov Institute of Semiconductors Physics, Siberian Branch

Email: ischweig@itam.nsc.ru
Россия, pr. Lavrentieva 13, Novosibirsk, 630090

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».