Наносекундный объёмный разряд в воздухе, инициируемый пикосекундным пучком убегающих электронов

Г.А. Месяц^а, М.И. Яландин^б
^аФизический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
^бИнститут электрофизики УрО РАН, ул. Амундсена 106, Екатеринбург, 620016, Российская Федерация

Для исследования разряда в атмосферном воздухе использовался импульс напряжения с амплитудой 250 кВ и длительностью 1 нс. Разряд начинался с появления тока автоэлектронной эмиссии с катодного усилителя поля. Затем появлялся пучок убегающих электронов с амплитудой 0,5—1 А и длительностью $10{-11}$ с. Взаимодействие этого пучка с импульсом напряжения исследовалось методом рефлектограмм. Событие разряда фиксировалось при смене полярности отражённого импульса. Если появление пучка убегающих электронов запаздывало на время $\Delta t_1$, то задержка инверсии полярности запаздывала на время $\Delta t_2$ = $\Delta t_1$ = 200 пс. Это обусловлено малым временем формирования разряда (33 пс) из-за большого числа, порядка $10^8$, убегающих электронов, которые инициируют разряд. Время от начала разряда до начала инверсии напряжения не превышало 100 пс. Проведена теоретическая оценка этого процесса на основе идеи многоэлектронного инициирования разряда. Показано, что в этом эксперименте мы наблюдаем наносекундный разряд с многоэлектронным инициированием, которое создаётся убегающими электронами самого разряда.

Текст pdf (617 Кб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2018.06.038354

Ключевые слова: импульс напряжения, автоэлектронная эмиссия, усилитель поля, убегающие электроны, рефлектограмма, многоэлектронное инициирование, разряд
PACS: 51.50.+v
DOI: 10.3367/UFNr.2018.06.038354
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2019/7/g/
Web of Science

000492057500006
Цитата: Месяц Г А, Яландин М И "Наносекундный объёмный разряд в воздухе, инициируемый пикосекундным пучком убегающих электронов" УФН 189 747–751 (2019)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 26 апреля 2018, одобрена в печать: 6 июня 2018

English citation: Mesyats G A, Yalandin M I “Nanosecond volume discharge in air initiated by a picosecond runaway electron beam” Phys. Usp. 62 699–703 (2019); DOI: 10.3367/UFNe.2018.06.038354

Список литературы (24) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (20) Похожие статьи (4)

Fletcher R C Phys. Rev. 76 1501 (1949)
Воробьев Г А, Месяц Г А Техника формирования высоковольтных наносекундных импульсов (М.: Атомиздат, 1963)
Mesyats G A Pulsed Power (New York: Kluwer Acad. Plenum Publ., 2004)
Felsenthal P, Proud J M Phys. Rev. 139 A1796 (1965)
Месяц Г А, Бычков Ю И, Искольдский А М ЖТФ 38 1281 (1968); Mesyats G A, Bychkov Yu I, Iskol'dskii A M Sov. Phys. Tech. Phys. 13 1051 (1969)
Korolev Yu D, Mesyats G A Physics of Pulsed Breakdown in Gases (Yekaterinburg: URO-Press, 1998)
Ковальчук Б М, Кремнев В В, Месяц Г А ДАН СССР 191 76 (1970); Koval'chuk B M, Kremnev V V, Mesyats G A Sov. Phys. Dokl. 15 267 (1970)
Станкевич Ю Л, Калинин В Г ДАН СССР 177 72 (1967); Stankevich Yu L, Kalinin V G Sov. Phys. Dokl. 12 1042 (1968)
Гуревич А В ЖЭТФ 39 1296 (1960); Gurevich A V Sov. Phys. JETP 12 904 (1961)
Бабич Л П, Лойко Т В, Цукерман В А УФН 160 (7) 49 (1990); Babich L P, Loiko T V, Tsukerman V A Sov. Phys. Usp. 33 521 (1990)
Babich L P High-Energy Phenomena in Electric Discharges in Dense Gases: Theory, Experiment and Natural Phenomena (Arlington Va.: Futurepast, 2003)
Tarasenko V F (Ed.) Generation of Runaway Electron Beams and X-Rays in High Pressure Gases (New York: Nova Science Publ., 2016)
Levko D, Yatom S, Krasik Ya E J. Appl. Phys. 123 083303 (2018)
Месяц Г А, Яландин М И УФН 175 225 (2005); Mesyats G A, YalandM I Phys.Usp. 48 211 (2005)
Яландин М И и др Письма в ЖТФ 37 (8) 56 (2011); Yalandin M I Tech. Phys. Lett. 37 371 (2011)
Месяц Г А и др Физика плазмы 38 34 (2012); Mesyats G A et al Plasma Phys. Rep. 38 29 (2012)
Gurevich A V et al Phys. Rev. Lett. 109 085002 (2012)
Gurevich A V et al Phys. Lett. A 375 2845 (2011)
Тарасенко В Ф и др Физика плазмы 42 376 (2016); Tarasenko V F et al Plasma Phys. Rep. 42 369 (2016)
Belomyttsev S Ya et al J. Appl. Phys. 123 043309 (2018)
YalandM I et al IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insulator 17 34 (2010)
Бычков Ю И, Королев Ю Д, Месяц Г А УФН 126 451 (1978); Bychkov Yu I, Korolev Yu D, Mesyats G A Sov. Phys. Usp. 21 944 (1978)
Mesyats G A, Osipov V V, Tarasenko V F Pulsed Gas Lasers (Bellingham, Wash.: SPIE Optical Engineering Press, 1995)
Грановский В Л Электрический ток в газе (М.: Наука, 1971)