ФОРМИРОВАНИЕ АНОДНОЙ ПЛАЗМЫ В ЭЛЕКТРОННОМ ДИОДЕ СО ВЗРЫВОЭМИССИОННЫМ КАТОДОМ

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

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.

Об авторах

А. И. Пушкарев

Томский политехнический университет

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

С. С. Полисадов

Томский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: aipush@mail.ru
Россия, 634050, Томск, просп. Ленина, 30

Список литературы

  1. Бугаев С.П., Крендель Ю.Е., Щанин П.М. Электронные пучки большого сечения. М.: Энергоатомиздат, 1984.
  2. 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
  3. Fridman A. Plasma Chemistry. Cambridge: Cambridge University Press, 2008.
  4. Озур Г.Е., Проскуровский Д.И. Источники низкоэнергетических сильноточных электронных пучков с плазменным анодом. Новосибирск: Наука, 2018.
  5. Соковнин С.Ю. Наносекундные ускорители электронов для радиационных технологий. Екатеринбург: Изд-во Уральского ГАУ, 2017.
  6. Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника. М.: Наука, 2004.
  7. Пушкарев А.И., Исакова Ю.И., Сазонов Р.В., Холодная Г.Е. Генерация пучков заряженных частиц в диодах со взрывоэмиссионным катодом. М.: Физматлит, 2013.
  8. Wang X.Y., Fan Y.W., Shi D., Shu T. // Phys. Plasmas. 2016. V. 23. 073103. https://doi.org/10.1063/1.4956460
  9. Li A.K. and Fan Y.W. // J. Appl. Phys. 2016. V. 120. 065105. https://doi.org/10.1063/1.4960699
  10. Langmuir I. // Phys. Rev. 1913. V. 2. P. 45.
  11. 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/
  12. Madey T.E., Yates J.T. // Journal of Vacuum Science & Technology. 1971. V. 8. P. 525. https://doi.org/10.1116/1.1315200
  13. Menzel D. // Topics Appl. Phys. 1975. V. 4. P. 101.
  14. Dawson P.H. // Surface Science. 1977. V. 65. P. 41. https://doi.org/10.1016/0039-6028(77)90291-6
  15. 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.
  16. Lambert R.M., Comrie C.M. // Surf. Sci. 1976. V. 59. P. 33.
  17. Baker B.G., Sexton B.A. // Surf Sci. 1975. V. 52. P. 353.
  18. Berger M., Coursey J., Zucker M., Chang J. NIST Standard Reference Database 124. 2017. https://physics.nist.gov/PhysRefData/Star/Text/ESTAR.html
  19. 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
  20. 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
  21. 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
  22. Humphries S. Charged Particle Beams. NY.: Wiley, 1990.
  23. Sigmund P. Particle Penetration and Radiation Effects. V. 2: Penetration of Atomic and Molecular Ions. Springer International Publishing, 2014.
  24. https://physics.nist.gov/PhysRefData/Ionization/atom_index.html
  25. Mallard G., Linstrom P.J. // NIST Standard Reference Database. 2000. V. 69. http://www.webbook.nist.gov
  26. Завилопуло А.Н., Чипев Ф.Ф., Шпеник О.Б. // ЖТФ. 2005. Т. 75. Вып. 4. С. 19.
  27. Пушкарев А.И., Полисадов С.С. // ЖТФ. 2022. Т. 92. Вып. 2. С. 232.
  28. 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
  29. 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.
  30. Пушкарев А.И., Прима А.И., Егорова Ю.И., Ежов В.В. // ПТЭ. 2020. № 3. С. 5. https://doi.org/10.31857/S0032816220030143
  31. 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.
  32. Collaboration G.E.A.N.T. Physics reference manual. Version: GEANT4. 2005.
  33. 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.
  34. 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.
  35. Yongha Park, Dong-Kyu Moon, Yo-Nan Kim, Hyunwoong Ahn, Chang-Ha Lee // Adsorption. 2014. V. 20. P. 631.

Дополнительные файлы


© А.И. Пушкарев, С.С. Полисадов, 2023