Экспериментальное исследование потоков заряженных частиц из плазмы импульсных вакуумных разрядов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.13, кандидат физико-математических наук Музюкин, Илья Львович

• Музюкин, Илья Львович
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Музюкин, Илья Львович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Экспериментальные исследования.

1.2. Теоретические модели

1.3. Выводы и постановка задач исследования.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ АППАРАТУРА И МЕТОДИКИ

2.1. Метод быстрого количественного анализа в спектрометре Томсона для анализа импульсных источников плазмы.

2.2. Одноканальный энерго-массанализатор.

2.3. Выводы к Главе 2.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО И

ЗАРЯДОВОГО СОСТАВА ПОТОКА ПЛАЗМЫ НАНОСЕКУНДНЫХ ВАКУУМНЫХ РАЗРЯДОВ

3.1. Энергетический и зарядовый состав потока плазмы наносекундной вакуумной искры.

3.1.1. Экспериментальная установка и методика.

3.1.2. Результаты экспериментов и обсуждение.

3.1.3. Исследования с помощью цилиндра Фарадея.

3.2. Угловая зависимость энерго-массового состава плазмы вакуумного пробоя по поверхности диэлектрика.

3.2.1. Экспериментальная установка.

3.2.2. Результаты и обсуждение.

3.3. Эффект селективного ускорения ионов водорода в совмещенном 69 разряде.

3.3.1. Экспериментальная установка и результаты.

3.3.2. Обсуждение.

3.3.3. Исследования с помощью цилиндра Фарадея.

3.4. Выводы к Главе 3.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ И ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ ПОТОКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ПЛАЗМЫ ВАКУУМНОЙ ДУГИ

4.1. Исследования потока ионов на катодную поверхность в вакуумной дуге.

4.1.1. Экспериментальная установка и методика.

4.1.2. Результаты экспериментов и обсуждение.

4.2. Исследование временных характеристик потока ионов из катодной области вакуумной дуги.

4.2.1. Экспериментальная установка.

4.2.2. Результаты и обсуждение.

4.3. Исследование потока ускоренных электронов из катодной области вакуумной дуги.

4.3.1. Экспериментальная установка.

4.3.2. Результаты экспериментов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Экспериментальное исследование потоков заряженных частиц из плазмы импульсных вакуумных разрядов»

Актуальность проблемы. Вакуумный разряд является наиболее эффективным источником плазмы, имеющим широкий спектр научного и технологического применения. Наиболее известными сферами применения плазмы вакуумного разряда в научной сфере является разработка источников ионов для ускорителей [1], применение ускоренных ионов в ядерных исследованиях [2,3,4] и в исследованиях инерциального термоядерного синтеза. В технологической области плазма вакуумного разряда применяется в модификации поверхности изделий путем имплантации и осаждения, создания перспективных космических двигателей [5,6,7] и эффективной лазерной накачки. Одним из важнейших явлений, определяющим процессы в источниках плазмы на основе вакуумных разрядов, является коллективное ускорение ионов при разлете плазмы в вакуум. Объяснение и в последствие управление этим явлением имеет определяющее значение для получения новых высокоэффективных источников плазмы для технологического применения и научных исследований.

Вакуумная дуга, как источник высокоионизованнои ускоренной плазмы, была описана [8] еще в 1969 г. и с тех пор интенсивно исследуется и применяется в различных и исследовательских технологических устройствах [1]. Наиболее значимые исследования для технологического применения дуговой плазмы проведены в работах [1,9,10,11,12]. При этом интегральные свойства потока плазмы относительно хорошо изучены, но физические процессы, формирующие параметры потока плазмы и регистрируемые экспериментально, являются предметом ожесточенного научного спора уже более чем полувека. Наиболее обсуждаемым является механизм ускорения плазмы против электрического поля разряда до энергий, превышающих приложенное напряжение и достигающих десятков и сотен эВ. Четкое понимание механизма ускорения наверняка позволило бы не только повысить энергию ускоренных ионов, но и, возможно, долю ионного потока относительно общего тока дугового разряда. Учитывая широкую область применения дуговых ионных источников, такие возможности очень заманчивы.

В отличие от дуги вакуумная искра пока не нашла широкого промышленного применения в источниках ионов. Необычные свойства плазмы вакуумной искры были впервые обнаружены в работах группы Плютто [13-20]. В этих работах были зафиксированы многозарядные ионы с необычно высокими энергиями - от десятков кэВ до десятков мэВ. В последующих работах группы Люса [2,3,4] были достигнуты еще более впечатляющие энергетические параметры - порядка сотен мэВ, что позволило использовать подобный источник для исследования ядерных реакций. Но эффективность подобных источников в плане выхода ускоренных ионов оказалась низка и подобные устройства не получили распространения не только для технологических целей, но даже и в научных исследованиях. Механизм ускорения плазмы в данных разрядах оказался не раскрыт, что не позволило улучшить параметры источников ионов на данном принципе. До сих пор не существует четко зафиксированных закономерностей в поведении параметров плазмы вакуумных искр от геометрии разряда состояния электродов и параметров источника импульса. Методы исследования этих параметров страдают недостаточной информативностью, что не позволяет вывести состояние проблемы за пределы качественного описания. Невыясненными остаются относительное содержание различных типов ионов, форма энергетического распределения и его зависимость от заряда иона и его массы. Недостаток экспериментальных данных не позволяет разрабатывать достоверные теоретические модели формирования потока плазмы в вакуумной искре, что, в свою очередь, делает невозможным получение эффективных источников высокоэнергетичных ионов.

Вакуумный разряд по поверхности диэлектрика давно и успешно используется для создания предварительной плазмы в различных конфигурациях разрядов [21-25], а также в твердотельных плазменных космических двигателях [5,6,7]. Однако при этом до сих пор не проводились прямые корпускулярные спектрометрические измерения параметров потока ионов из плазмы вакуумного пробоя по поверхности диэлектриков. Были получены лишь усредненные параметры скоростей плазмы в данном разряде. Эти данные были использованы при создании твердотельных абляционных двигателей [26]. В данное время разрабатывается двигатель на новом принципе — "электронно-детонационный двигатель'" в котором, как считается, основной поток плазмы с высокими скоростями образуется в голове поверхностного пробоя. Нужно подчеркнуть, что до проведения нами исследований [27-34] не существовало данных ни о зарядовом ни об энергетическом составе потока плазмы вакуумного перекрытия по поверхности диэлектриков. Но эти данные, а также их зависимость от параметров и геометрии разряда, могут существенно помочь в оптимизации параметров перспективных космических двигателей малой тяги.

Получение новых экспериментальных данных относительно потоков плазмы в вакуумных разрядах может помочь в прояснении физической картины процессов ионизации и ускорения плазмы в этих разрядах, что позволит оптимизировать многочисленные технологические и научные устройства, использующие плазму вакуумного разряда.

Цель работы: Целью настоящей работы является экспериментальное исследование потока плазмы электрического разряда в вакууме. При этом основной задачей являлось выявление ранее не исследованных, но важных параметров разрядов, нахождение общих черт и зависимостей для различных видов разрядов и, по возможности, определение общей качественной картины процесса расширения плазмы в вакуум. При этом задачи можно конкретизировать следующим образом:

• Определение временных характеристик потока плазмы вакуумной дуги, условий ускорений для различных типов заряженных частиц;

• Получение относительных количественных данных об ускоренных ионах в вакуумной искре. При этом параметры разрядного импульса должны обеспечивать функционирование только одного цикла взрывной эмиссии. Получение зависимости параметров плазмы от геометрии разряда;

• Исследование параметров плазмы наносекундного перекрытия диэлектрика для различных конфигураций разряда.

Научная новизна: На основе схемы спектрометра Томсона разработано и создано диагностическое оборудование, которое позволяет проводить автоматический относительный количественный анализ энергетического и масс-зарядового состава потока ионов импульсных источников плазмы. При этом использование микроканальной пластины в качестве ион-электронного конвертора и последующего усилителя сигнала дало возможность получать полный спектр для единичного наносекундного импульса.

На основе сочетания электростатического энергоанализатора и времяпролетного массанализатора создана экспериментальная установка и разработан метод нестационарных измерений потока заряженных частиц из плазмы вакуумной дуги.

Впервые были проведены исследования потока плазмы под катодной поверхностью вакуумной дуги, выяснен энергетический и зарядовый состав потока ионов, а также временной характер общего ионного потока.

Впервые исследован временной характер потока ионов в вакуумной дуге с временным разрешением до 200 не. Было выяснено, что поток ионов представляет собой последовательность интенсивных выбросов с практическим отсутствием постоянной составляющей.

Впервые проведен временной анализ потока ускоренных электронов из плазмы вакуумной дуги. Показано, что потоки ускоренных электронов имеют характер выбросов с длительностью 50-200 не. Появление ускоренных электронов обычно связано с нестабильностью тока дуги. Потоки электронов в различных направлениях распространяются синхронно, причем интенсивность потока достигает максимума в направлении нормали к поверхности катода и опускается до уровня шума в тангенциальном направлении.

Впервые исследованы параметры потока ионов наносекундной вакуумной искры с длительностью импульса напряжения 20 не. Получены параметры зарядового массового состава и энергетического распределения ионов. Получена зависимость параметров потока от расстояния анод - катод.

Исследован наносекундный (длительность импульса напряжения 20 не) разряд по поверхности диэлектрика. Впервые получены относительные количественные данные о массовом зарядовом и энергетическом составе потока ионов. Выявлены особенности разлета плазмы в различных направлениях от поверхности диэлектрика. Выявлен эффект селективного ускорения ионов водорода в наносекундном комбинированном разряде.

Структура диссертации:

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы.

Заключение диссертации по теме «Электрофизика, электрофизические установки», Музюкин, Илья Львович

Основные результаты работы заключаются в следующем.

1. Разработана и создана экспериментальная установка, позволяющая исследовать параметры потока ионов из плазмы наносекундной вакуумной искры.

2. С помощью прямых корпускулярно-спектроскопических методов впервые исследован зарядовый состав плазмы и распределение ионов по энергиям в короткой вакуумной искре при длительности импульса напряжения 20 не и амплитудой 150 кВ. На основе полученных результатов показано:

• Зарядовый состав плазмы наносекундной вакуумной искры совпадает с зарядовым составом дугового разряда;

• Энергетическое распределение ионов вакуумной искры с медным катодом имеет несколько максимумов. При этом максимальные энергии ионов меди достигают 150 кэВ, а ионов углерода 30 кэВ;

• Максимумы энергетического распределения смещаются в сторону более высоких энергий с ростом заряда иона и с увеличением межэлектродного расстояния.

3. Разработана и создана экспериментальная установка, позволяющая исследовать угловую зависимость энерго-массового состава плазмы наносекундного вакуумного пробоя по поверхности диэлектрика.

4. Проведены исследования энерго-массового состава потока ионов из плазмы электрического разряда по поверхности полиэтилена высокого давления. Анализ полученных результатов позволил сделать следующие выводы:

• Поток более тяжелых ионов углерода имеет более резкую направленность по оси, нормальной к поверхности разряда, чем поток ионов водорода;

• Области ускорения легких (водород) и тяжелых ионов (углерод), возможно, находятся на разном удалении от поверхности разряда. Область ускорения ионов углерода распространяется на расстояния, превышающие 10 мм от поверхности диэлектрика.

5. Разработана и создана экспериментальная установка, позволяющая исследовать параметры потока ионов из плазмы наносекундного комбинированного разряда, объединяющего в себе разряд по поверхности диэлектрика и пробой вакуумного промежутка.

6. Проведены исследования энерго-массового состава потока ионов для пяти различных разрядных схем и различной полярности высоковольтного импульса. Было показано:

• Совмещение в одном разряде вакуумного перекрытия диэлектрика и пробоя вакуумного промежутка в различных электродных конфигурациях ведет к проявлению эффекта полярности и эффекта селективного ускорения нонов водорода в случае положительного импульса, подаваемого на примыкающий к диэлектрику высоковольтный электрод;

• Эффект полярности заключается в том, что при подаче отрицательного импульса потока ионов не наблюдается;

• При положительном импульсе энергия ионов водорода увеличивается с увеличением длины вакуумного промежутка и наблюдается уменьшение в полном потоке относительного содержания ионов углерода. Дальнейшее увеличение длины вакуумного промежутка приводит к проявлению эффекта селективного ускорения, т.е. к генерированию потока только ионов водорода с максимальными энергиями более чем в два раза превышающими амплитуду высоковольтного импульса.

7. Разработана и создана экспериментальная установка, позволяющая исследовать параметры ионного потока, распространяющегося в направлении от анода через прожигаемое вакуумной дугой отверстие в пленочном катоде. В данном эксперименте была сделана попытка измерения параметров потока ионов возвращающихся из плотной плазмы катодного пятна на катод.

8. Анализ энергетического и массового состава потока ионов показал, что в потоке плазмы под катодной поверхностью присутствуют ионы, ускоренные до энергий, сравнимых с энергиями ионов, ускоренных в направлении от катода к аноду.

9. Результаты коллекторных измерений позволили сделать вывод о том, что поток ионов носит существенно нестационарный характер. При этом нестабильность тока ионов соответствует нестабильности тока разряда.

10. Разработана и создана экспериментальная установка, позволяющая исследовать параметры ионного потока из катодной области вакуумной дуги. В результате проведенных исследований показано, что

• Ионный поток состоит из последовательности интенсивных выбросов. Характерные времена следования импульсов составляют 200-500 не;

• Зарядовый состав ионного потока меняется от выброса к выбросу;

• При обрыве тока дуги наблюдается сильный выброс однозарядных ионов материала катода. Такие выбросы могут наблюдаться и после окончания горения дугового разряда.

11. Разработана и создана экспериментальная установка, позволяющая проводить разрешенное во времени исследование параметров потока ускоренных электронов из катодной области вакуумной дуги.

12. С помощью одноканального электростатического анализатора проведены исследования энергетического спектра потока электронов из плазмы вакуумной дуги длительностью 3 мс с медными электродами и показано, что в потоке электронов присутствуют две основные группы — низкоэнергетичные электроны (энергия которых ниже падения напряжения на дуге, которое составляло 18-20 В) и высокоэнергетичные электроны (энергия которых доходила до 50 эВ).

13. С помощью сеточного анализатора, реализующего метод заграждающего потенциала исследованы временные характеристики потока ускоренных электронов для дуги с молибденовым катодом. При этом показано, что поток электронов представляет собой последовательность интенсивных пиков длительностью ~ 50 не. С большой вероятностью пики электронного потока соответствуют нестабильностям тока разряда и попыткам дуги погаснуть.

14. Проведен анализ пространственной структуры потока ускоренных электронов с использованием двух сеточных анализаторов. Полученные результаты позволили показать, что поток ускоренных электронов максимален в направлении нормали к катодной поверхности и резко спадает в зависимости от угла. При этом сигналы потока электронов для разных направлений синхронны во времени и подобны друг другу по форме.

Автор глубоко признателен

Научному руководителю И.В.Уйманову за помощь в написании диссертации, ценные советы и замечания по интерпретации результатов исследований и подготовке выводов.

М.Б.Бочкареву за полезное обсуждение экспериментальной методики и результатов, замечания по подготовке доклада.

Д.Л.Шмелеву за обсуждение физических процессов в плазме и замечания по интерпретации результатов исследований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Музюкин, Илья Львович, 2008 год

1. Браун Я. Физика и технология источников ионов/ Я. Браун - М.: Мир, 1996. - 496 с.

2. Luce J. S. Collective acceleration of intense ion beams in vacuum/ J. S. Luce, H.L.Sahlin, T. R .Crites// IEEE Trans. Nucl. Sci. 1973. -N.20. - pp. 336-341.

3. Luce J.S. Collective-field acceleration of high-energy ions// In. Proc. Conference on energy storage, compression and switching; — Torino, Italy. — 5 Nov 1974. pp. 345—352.

4. Luce J.S. Collective field accelerator / J.S. Luce //Patent Pat. File: Filed date 17 Aug 1977.

5. Пат. 2146776 Российская Федерация, Импульсный плазменный реактивный двигатель на твердом рабочем теле / Вершинин Ю.Н., Емлин Р.В., Ильичев Д.С., Потабачный Д.А., Кириллов С.А., Казанкин Ф.А.- опубл.20.03.2000.

6. Горшков О. А. ЭРД нового поколения /О.А.Горшков//Авиапанорама. 2003. - № 2,1. C. 38-40.

7. Плютто А.А. Высокоскоростные потоки плазмы вакуумных дуг/ А.А.Плютто, В.Н.Рыжков, А.Т.Капин //ЖЭТФ. -1964. -Т.47. Вьш.8, - С. 497-507.

8. Handbook of vacuum arc: Science and technology /Ed. by R.L. Boxman, P.J. Martin, and

9. D.M. Sanders, Park Ridge. -Noyes publication. - 1995.

10. Anders A. Ion charge state distribution of vacuum arc plasmas: The origin of species/ A.Anders // Phys. Rev. E. 1997. - V.55,-N.l. - pp. 960-981.

11. Oks E.M. Elevated ion charge states in vacuum arc plasmas in a magnetic field / E.M.Oks, LG.Brown, M.R.Dickinson, R.A.MacGill, H.Emig, P.Spadtke and B.N.Wolf//Appl.Phys. Lett. 1995. - V.67. - pp. 200-202.

12. Abdullin E.N. Influence of current rise velocity on the maas- charge state distribution of vacuum arc plasma/ E.N. Abdullin, G.Bazhenov // In Proc. XVIIIISDEIV. Eindhoven. -1998,-pp. 207-210.

13. Плютто А.А. Ускорение положительных ионов в расширяющейся плазме вакуумных искр / А.А.Плютто // ЖЭТФ. 1960. - Т.39, - Вып.6. - С. 1589-1592.

14. Короп Е.Д. Ускорение ионов катодного материала при вакуумном пробое/ Е.Д.Короп, А.АЛлютго // ЖТФ. 1970. - Т.40. - Вып.12. - С. 2534-2537.

15. Plutto A. A. On vacuum breakdown mechanism at the stage of cathode side plasma formation/ A. A Plutto, K.V Suladze, E.D.Korop// Proc.V ISDEIV. Poznan, - 1972. - pp. 145-149.

16. Короп Е.Д. Быстрые ионы катодного факела /Е.Д.Короп//ЖТФ. 1976. - Т.46. -Вып.Ю.- С. 2187-2190.

17. Короп Е.Д. Потенциал плазмы катодного факела в начальной стадии вакуумного пробоя / Е.Д.Короп, А.А.Плютто //Изв. Вузов. Физика. 1973. - Вып.4. - С.131-132.

18. Плютто А.А. Искровой источник многозарядных ионов: автореф. дис. канд. физ. мат. наук/ А.А.Плютто Сухумский физико-технич. ин-т. - Сухуми. — 1957.

19. Плютто А. А. Исследование сильноточных импульсных пучков заряженных частиц и процесса ускорения ионов в электронном пучке: дис. докт. физ. мат. наук/ А.А.Плютто Сухумский физико-технич. ин-т. — Сухуми. — 1969. — С. 330.

20. Суладзе К.В. Эмиссионные свойства плазмы вакуумных искр / К.В.Суладзе, А.А.Плютто //ЖТФ. —1965. — Т. 35.-Вып. 7.-С. 1298-1307.

21. Горбунов С.П. Протяженная область "аномального" ускорения в катодной струе вакуумного разряда/ С.П.Горбунов, В.И.Красов, В.Л.Паперный // ПЖТФ, 1998, - Т. 24. - Вып. 4. - С. 66-70.

22. Артамонов М.Ф. Вакуумный разряд как эффективный источник многозарядных ионов/ М.Ф.Артамонов, В.И.Красов, ВЛ.Паперный // ПЖТФ, 2001, Т.27. - Вьш.23. -С. 77-83.

23. Паперный В.Л, Энергетический спектр многокомпонентного потока ускоренных ионов/ В.Л.Паперный, А.А.Черных, В.А.Шкляев// ПЖТФ -2007. Т.ЗЗ. - Вып.24. -С. 46-52.

24. Красов В.И, Ускорение ионов при расширении в вакуум сильноточной катодной плазменной струи /И.В.Красов, И.А.Кринберг, В.Л.Паперный, Ю.В.Коробкин, И.В.Романов, А.А.Рупасов, А.С.Шиканов // ПЖТФ. 2007. - Т.ЗЗ. - Вып.22. - С.1-8.

25. Горшков О. Отечественные электроракетные двигатели сегодня / О.Горшков. // Новости Космонавтики. Москва. - № 07 — 1999.

26. Музюкин И.Л. Энергомассовый состав плазмы поверхностного наносекундного разряда / И.Л.Музюкин, С.В.Барахвостов // ПЖТФ. 2004. - Т.30. - Вып.21. - С. 3034.

27. Музюкин И.Л. Угловая зависимость энергомассового состава плазмы вакуумного пробоя по поверхности/ И.Л.Музюкин, С.В. Барахвостов // ПЖТФ 2005. - Т.31. -Вып. 10. - С. 27-30.

28. Музюкин И.Л., Особенности энергомассового состава плазмы коаксиального вакуумного наносекундного поверхностного разряда/ И.Л.Музюкин, Ю.Н.Вершинин, С.В.Барахвостов // ЖТФ. 2006. - Т. 76. - Вып. 9. - С. 46-50.

29. Muzyukin I.L. A Nanosecond Discharge Over a Dielectric Surface as a Method for Generation of Multicharged Plasma / I.L.Muzyukin, S.V.Barakhvostov // Plasma Science, IEEE Transactions. 2005. - V.33. - № 5. - pp. 1654-1657.

30. Muzyukin I.L Characteristics of the plasma flow of a nanosecond vacuum flashover/ I.L.Muzyukin, S.V.Barakhvostov // Изв. вузов. Физика. 2006. - N8. - С. 34-36.

31. Музюкин И.Л. Энергомассовый состав плазмы поверхностного высоковольтного разряда/ И.Л.Музюкин, С.В.Барахвостов, П.А.Морозов // Физика экстремальных состояний вещества. Черноголовка — 2004 — С. 181-182.

32. Музюкин И.Л, Вершинин Ю.Н., Ефремов В.П., Барахвостов С.В., Фортов В.Е. Наносекундньш разряд в твердых диэлектриках как способ генерации многозарядной плазмы / И.Л.Музюкин, Ю.Н.Вершинин, В.П.Ефремов, С.В.Барахвостов,

33. B.Е.Фортов // Физика экстремальных состояний вещества. — Черноголовка. — 2005.1. C. 208-210.

34. Muzyukin,! L. Angular dependence of energy-mass distribution of surface discharge plasma ions/ I.L.Muzyukin, S.V.Barakhvostov// XXI International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. Yalta, Crimea. - 2004. - V. 1. - pp. 135-140.

35. Анисимов С.И., Действие излучения большой мощности на металлы/ С.И.Анисимов , Я.А.Имас, Г.С.Романов, Ю.В.Ходыко М. Наука. - 1970. - С. 272.

36. Davis W.D. Analysis of the electrode products Emitted by DC Arcs in a Vacuum Ambient /W.D.Davis, H.C.Miller// J. Appl. Phys. 1969. -V.40. -pp. 2212-2221.

37. Воловски E. Масс спектрометр Томсона для исследования лазерной плазмы/ Е.Воловски , Э.Волына, С. Денус // ЖТФ. 1982. -Т.52. - С. 366-373.j

38. Явление взрывной эмиссии / Бугаев С.П., Воронцов-Вельяминов П.Н., Искольдский A.M., Месяц Г.А., Проскуровский Д.И., Фурсей Г.Н.// Открытие, Диплом № 176. -Бюлл. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки. — 1976. — №41.-С. 3.

39. Бугаев С.П. Электронно-оптическое наблюдение инициирования и развития импульсного пробоя короткого вакуумного промежутка/ С.П.Бугаев,

40. A.М.Искольдский и др.// ЖТФ. 1967. -Т.37. -Вып.12. - С. 2206-2208.

41. Месяц Г.А. Эктоны в вакуумном разряде/ Г.А.Месяц М. Наука — 2000. - С.424.

42. Кошелев В.И. Исследование коллективного ускорения ионов в вакуумном диоде /

43. B.И.Кошелев, М.Н.Тимофеев //ЖТФ. 1977. - Т.47. - N 5. - С. 972 -976.

44. Бугаев С.П. Исследование формирования ионных пучков в вакуумном диоде/

45. C.П.Бугаев, В.И.Кошелев, М.Н.Тимофеев // Изв. Вузов. Физика. 1975. - N 2. - С. 35-37.

46. Логачев Е.И. Ускорение ионов из взрывоэмиссионной плазмы./ Е.И.Логачев, Г.Е.Ремнев, Ю.П.Усов // ПЖТФ. 1980. - Т.6. - Вып.22. - С. 1404-1406.

47. Диденко А.Н., Исаков И.Ф., Логачев Е.И., Лопатин B.C. Генерация интенсивного пучка ионов углерода в магнитоизолированном диоде / А.Н.Диденко, И.Ф.Исаков, Е.И.Логачев, В.С.Лопатин //ПЖТФ. -1984. Т. 10. - N4. - С. 239-245.

48. Mesyats G.A., The role of fast processes in vacuum breakdown. Inv. Pap./ G.A.Mesyats //Proc., X Int. Conf. On Phenomena in ionized Gases. Oxford. - 1971. - pp. 333-363.

49. Mesyats G. A. High speed processes during pulsed breakdown of vacuum gaps/ G.A.Mesyats, E.A.Litvinov, D.I.Proskurovsky// Proc. IVISDEIV. Waterloo, Canada. -1970.-pp. 82-91.

50. Месяц Г.А. Рост тока в искре при импульсном пробое коротких вакуумных промежутков / Г.А.Месяц, Д.И.Проскуровский // Изв. Вузов, Физика. 1968. - № 1. -С. 81-85.

51. Баженов Г.И. Исследование структуры электронных потоков, эмиттируемых из катодных факелов в начальной стадии вакуумного пробоя/ Г.И.Баженов, Г.А.Месяц, Д.И.Проскуровский // Изв. Вузов, Физика. 1970. - №8. - С. 87-90.

52. Месяц Г.А. Взрывная эмиссия электронов из металлических острий/ Г.А.Месяц, Д.И.Проскуровский // ПЖТФ. 1971. - Т. 13. -№ 1. - С. 7-10.

53. П.Е. Беленсов/ Комментарии к статье "Коллективное ускорение ионов в системах с виртуальным катодом/ П.Е. Беленсов// УФН. 2004. - Т. 174. N.2. - С. 221-223.

54. Месяц Г.А. Определение скорости разлета плазмы, образованной электрическим взрывом микроострия под действием автоэлектронного тока большой плотности/ Г.А.Месяц, В.П.Ротштейн, Г.Н.Фурсей, Г.К.Карцев// ЖТФ. -1970. Т.40. - Вып.7. -С.1551-1553.

55. Юрике Я.Я. Обнаружение свечения между электродами в период роста тока искры при вакуумном разряде на постоянном напряжении/ Я.Я.Юрике, В.Ф.Пучкарев, Д.И.Проскуровский //Изв. Вузов, Физика. 1973. - Вып.З. — С. 12—16.

56. Бакшт Р.Б. Распространение светящейся границы катодного факела при ВЭЭ/ Р.Б.Бакшт, А.П.Кудинов, С.П.Вавилов// Изв. Вузов. Физика. 1974. - Вып.5. - С. 145-146.

57. Бакшт Р.Б. Влияние поперечного магнитного поля на ток электронного пучка в начальной фазе вакуумного разряда/ Р.Б,Бакшт, Г.А.Месяц //Изв. Вузов, Физика. -1970. Вып.7. - С. 144-146.

58. Mesyats G.A. High-speed processes during pulsed breakdown of vacuum gaps/ G.A.Mesyats, E.A.Litvinov, D.I. Proskurovsky // Proc. IVISDEIV. Ontario. - 1970. -pp. 82-95.

59. Tanberg R. On the cathode of an arc drawn in vacuum / R.Tanberg // Phys. Rev. 1930. -V.35. — pp. 1080-1089.

60. Tanberg R. On the temperature of cathode in a vacuum arc / R.Tanberg, W.E.Berkey // Phys.Rev. 1931. -V.38. - pp. 296-304.

61. Robertson R.M. The force on the cathode of a copper arc / R.M. Robertson // Phys.Rev. -1938.-V.53.-pp. 578-582.

62. Kobel E. Pressure and High Velocity vapour jets' at cathodes of a mercury arc / E.Kobel // Phys.Rev. -1930. -V.36. -Nil. pp. 1636-1638.

63. Kimblin C.W. Erosion and ionizaion in the cathode spot region of a vacuum arc/ C.W.Kimblin // J. Appl. Phys. -1973. -V.44. pp. 3074-3081.

64. Anders A. Measurement of total ion flux in a vacuum arc discharges/ A.Anders, E.M. Oks, G.Yu. Yushkov, I.G. Brown // XXI International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. 2004. - V. 1. -Yalta, Crimea. - pp. 272-275.

65. Miller H.G. Measurements on Particle Fluxes from dc Vacuum Arc Subjected to Artificial Current Zeroes/ H.G.Miller // J.Appl. Phys. Vol.43.N5. May 1972.

66. Miller H.G. Ion Flux from the Cathode Region of a Vacuum Arc/ H.G. Miller, J.Kutzner // Contrib. Plasma Phys. 1991. -V. 31 -N3. - pp. 261-277.

67. Борзенко В.П. О резистивном ускорении ионов в плазменном потоке/ В.П.Борзенко, О.Л.Волков, В.И.Красов, И.А.Кринберг, В.Л.Паперный, В.Г.Симонов// ПЖТФ. — 1988. Т.14. - Вып.5. - С. 435 -439.

68. Аксенов И.И. О механизме формирования энергетического спектра ионов плазмы вакуумной дуги/ И.И.Аксенов, В.Г.Брень, В.Г.Падалка, В.М.Хороших// ПЖТФ. -1981. -Т.7. Вып. 19. С. 1164-1167.

69. Smeets, R. Low Current Behaviour and Current chopping of Vacuum arcs/ R. Smeets // PhD Thesis. - Eindhoven, Univ.Technol. - 1987. - pp. 66-73.

70. Smeets R.P.P. Fluctuations of charged and light emission in vacuum arcs/ R.P.P. Smeets,

71. F.J.H.Schulpent// J. Phys. D: Appl. Phys. 1988. - V.21. -pp. 301-310.

72. A.C. Бугаев. Исследование направленных скоростей ионов в вакуумном дуговом разряде эмиссионными методами/ А.С.Бугаев, В.И.Гушенец, А.Г.Николаев, Е.М.Окс, Г.Ю.Юшков// ЖТФ. 2000, - Т.70. - Вып.9. - С. 37-43.

73. Bugaev A.S. Measurement of ion direct velocities of vacuum arc plasmas by current "jump" and "short" methods/ A.S.Bugaev, V.I.Gushenets, A.N.Nikolaev, E.M.Oks,

74. G.Y.Yushkov //Proc. XXIV ICPIG. -Warsaw. -1999. -V.2. pp. 209-210.

75. Brown I.G. Vacuum arc ion charge distributions/ I.G.Brown, X.Godechot // IEEE, Trans. Plasma Sci. 1991.- V.19. - pp. 713-717.

76. Koichi Tsuruta. Velocities of copper and silver ions generated from an impulse vacuum arc/ Koichi Tsuruta, Kyohei Sekiya, Gim-ichi Watanabe// IEEE Transactions on plasma science. -1987. -V.25, N.4. pp. 603-608.

77. Ivanov V.A. On the Energy of Electrons and Ions of a Pulsed Metal Vacuum Arc in Vacuum/ V.A.Ivanov, M.Konyshev, S.Anders, B.Juttner // Preprint ZIE. 1980. - pp. 2126.

78. Popov S.A. Formation of accelerated electron flowin a low current pulsed vacuum discharge/ S.A.Popov, D.I.Proskurovsky, A.V.Batrakov // 19th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. 2000. - Xi'an, China. - pp. 252-255.

79. Дубинов A.E. Коллективное ускорение ионов в системах с виртуальным катодом / А.Е.Дубинов, И.Ю.Корнилова, В.Д.Селемир //УФН. 2002. - Т. 172. - С. 1225-1250.

80. Баренгольц С.А. Модель коллективного ускорения ионов в вакуумном разряде на основе концепции глубокой потенциальной ямы/ С.А.Баренгольц, Г.А.Месяц, Э.А.Перелыитейн // ЖЭТФ. 2000. - Т. 118. - Вып.6 (12).-С. 1358-1365.

81. Баренгольц С.А Моделирование процесса формирования глубокой потенциальной ямы в вакуумном диоде / С.А.Баренгольц, Н.Ю.Казаринов, Г.А.Месяц, Э.А.Перелыитейн, В.Ф.Шевцов // Письма в ЖТФ. 2005. - Т. 31. - Вып.4. - С. 6470.

82. Shmelev D.L. On the mechanism of the anomalous acceleration of ions in vacuum and plasma diodes/ D.L. Shmelev and S.A. Barengolts // XXII International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. Japan, - 2006. - pp. 71-74.

83. Шмелев Д.JI Аномальное ускорение ионов межэлектродной плазхмы в искровой стадии вакуумного разряда/ Д.Л.Шмелев, Г.А.Месяц, С.А.Баренгольц // ПЖТФ. — 2007. — Т.ЗЗ. Вып. 10.-С. 19-26.

84. Kovalev V. F. Analytic Solutions to the Vlasov Equations for Expanding Plasmas/ V.F.Kovalev, V.Yu.Bychenkov // PHYSICAL REVIEW LETTERS. 2003. - V. 90. -N.18. - pp. 185004-185008

85. Баренгольц С.А. Механизм генерации ионного потока в вакуумных дугах/ С.А.Баренгольц, Г.А.Месяц, ДЛ.Шмелев // ЖЭТФ. 2001. - Т. 120. Вып.5(11). -С. 1227-1236.

86. Хадцлстоун Р. Диагностика плазмы /Р.Хаддлстоун, С.Леонард М. МИР, -1967. -340 С.

87. Добрецов Л.Н. Эмиссионная электроника / Л.Н.Добрецов, М.В.Гомоюнова М. Наука-1966.

88. Stockli P. Analog gain of microchannel plates for 1.5-154 keV/q Ar 2+ (3<q<16) / P. Stockli, D. Fry//Rev. Sci. Instrum. August 1997. - V.68(8).-pp. 3053-3060.

89. Загулов Ф.Я. РАДАН — малогабаритные сильноточные ускорители электронов импульсно-периодического действия /Ф.Я.Загулов, Ю.А.Котов, В.Г.Шпак, ЯЛ.Юрике, М.И.Яландин // Приборы и техника эксперимента. 1989. — № 2. — С.146—149.

90. Bochkarev М.В., Uimanov I.V. Wavelet analysis of arc noises at threshold currents//In Proc. ISDEIV XX. -Tours, France. 2002. - pp. 372-375.

91. Volkov N.B. The Ionic Composition of the Non-Ideal Plasma Produced by a Metallic Sphere Isothermally Expanding into Vacuum/ N.B.Volkov, A.Z.Nemirovsky // J. Phys. D: Appl. Phys. 1991. - V.24. - pp. 693 -701.

92. Музюкин И.Л. Энергетический и зарядовый состав потока плазмы наносекундной вакуумной искры/ И.Л.Музюкин, С.В.Барахвостов, Ю.А.Земсков // ПЖТФ. -2006. -Т.32. Вып.12. - С. 45-50.

93. Музюкин И.Л. Исследования энергетического и массового состава ионов плазмы наносекундной вакуумной искры/ И.Л.Музюкин .// Физика экстремальных состояний вещества. Черноголовка. - 2005. - С. 210-212.

94. Muzyukin I.L., Investigation of a plasma flow of a short vacuum spark / I.L. Muzyukin// Proceedings XXIIth Int. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. — 2006. Matsue, Japan. - pp. 56-58.

95. Емлин Р.В. Характеристики линейного плазменного инжектора при напряжениях 100-150кВ./ Р.В.Емлин, С.А.Кириллов. К.В.Серафимович // Труды 5 конференции по модификации материалов ионными пучками и потоками плазмы. — Томск. — 2000.

96. Pearlman S. Faraday Cups for Laser Plasmas/ Pearlman S.// Rev. Sci. Instrum. -1977. -V.48. —№ 8. pp. 1064-1067.

97. Музюкин И.Л. Генерация высокоэнергетичных протонов при поверхностном разряде/ И.Л.Музюкин, Ю.Н.Вершинин, С.В.Барахвостов // ПЖТФ. 2006. - Т.32. -Вып.5. - С. 65-70.

98. Музюкин И.Л.Эффект селективного ускорения ионов водорода при пробое комбинированного промежутка/ И.Л.Музюкин, С.В.Барахвостов// Физика экстремальных состояний вещества. Черноголовка. - 2006. - С. 238-239.

99. Muzukin I.L. The characteristics of an ion flow from a cathode spot of a vacuum arc/ I.L.Muzukin, A.M.Mourzakaev // ХПХ International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. Eindhoven, Nethrlands, - 1998, - pp. 306-309.

100. Muzukin I. Temporal characteristics of charged particle flows in a low current vacuum arc / I.Muzukin, A.Mourzakaev // XX International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. — Tours, France. — 2002. pp. 560-563.

101. Музюкин И.Л., Исследование временных характеристик потока ионов из катодной . области вакуумной дуг/ И.Л.Музюкин // ЖТФ. 2006. - Т.76. - Вып. 2. - С. 128-131

102. Кесаев И.Г. Катодные процессы электрической дуги/ И.Г.Кесаев- М., Наука, 1968. 240 с.

103. Puchkarev V.F. Estimating the electron temperature from fluctuations in a vacuum arc plasma/ V.F .Puchkarev // J.Phys.D: Appl.Phys. 1991. - V.24. - pp. 685-692.

104. Muzyukin I.L. Time-resolved investigations of the accelerated electron flow from the cathode region of a vacuum arc/ I.L.Muzyukin // IEEE Transactions on Plasma Science. -Oct. 2005. V. 33. - Issue 5. - pp. 1560 - 1563.

105. Muzyukin I.L. Temporal measurement of an accelerated electron flow from area of a vacuum arc / I.L.Muzyukin // XXI International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. Yalta, Crimea. - 2004. -V.l. - pp. 269-272.