Исследование генерации импульсного электронного пучка в диоде с высоким импедансом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.20, кандидат наук Кайканов, Марат Исламбекович

• Кайканов, Марат Исламбекович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Кайканов, Марат Исламбекович

Оглавление

Введение

1. Обзор литературы

1.1. Импульсные электронные ускорители с взрывоэмиссионными катодами

1.2. Принцип работы диодов с взрывоэмиссионными катодами

1.3. Первеанс диода с взрывоэмиссионным катодом

1.3.1. Математическое описание первеанса диода с взрывоэмиссионным катодом

1.3.1.1. Соотношение Чайлда-Ленгмюра

1.3.1.2. Модель Ленгмюра-Блоджетт

1.4. Влияние распределения напряженности электрического поля в диоде на работу взрывоэмиссионных катодов

1.5. Изменение эмиссионной способности катода с увеличением числа срабатываний

1.6. Применение импульсных электронных пучков

1.6.1. Обработка водного раствора фенола потоком ускоренных электронов

Выводы к главе 1

2. Экспериментальная установка и диагностическое оборудование

2.1. Импульсный электронный ускоритель электронов АСТРА-М

2.2. Диагностическое оборудование диодного узла ускорителя АСТРА-М

2.2.1. Емкостной делитель напряжения

2.2.2. Пояс Роговского

2.2.3. Работа генератора импульсов на активную нагрузку

2.3. Определение параметров импульсного электронного пучка

2.3.1. Регистрация тока импульсного электронного пучка

2.3.2. Определение первеанса

2.3.3. Модифицированный дозиметр Фрикке

2.3.4. Определение профиля выведенного электронного пучка

2.4. Определение растворенных веществ в воде

Выводы к главе 2

3. Исследование генерации импульсного электронного пучка

3.1. Влияние эмиссионной способности взрывоэмиссионного катода на плотность энергии выведенного электронного пучка

3.1.1. Генерация электронного пучка игольчатым катодом

3.1.2. Исследование ВАХ медного лезвийного катода

3.2. Исследование работы катода лезвийной конструкции с ростом

количества включений

3.2.1. Исследование работы медного лезвийного катода

3.2.2. Диод с лезвийным МД-катодом

3.3. Поведение первеанса диода высокоимпедансного ускорителя

3.3.1. Постановка задачи

3.3.2. Аналитическая модель первеанса диода с учетом краевого эффекта

3.3.3. Проверка полученной модели: исследование поведения первеанса диода

с лезвийным катодом из свинца

Выводы к главе 3

4. Исследование влияния краевого эффекта на плотность энергии

выведенного электронного пучка

4.1. Расчет распределения напряженности электрического поля в

ускоряющем промежутке

4.2. Исследование работы диода при снижении влияния краевого эффекта

4.3. Влияние распределения электрического поля в диоде на эффективность

вывода электронного пучка

4.4. Моделирование поглощения импульсного электронного пучка в воде

4.5. Применение электронного пучка наносекундной длительности

4.5.1. Исследование влияния повышенной импульсной мощности поглощенной

дозы на деструкцию фенола в воде

4.5.2. Повышение эффективности деструкции фенола в воде за счет

трансформации первичных продуктов радиолиза воды

4.5.3. Обработка промышленно-бытовой воды импульсным электронным пучком

Выводы к главе 4

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование генерации импульсного электронного пучка в диоде с высоким импедансом»

Введение

Импульсные электронные пучки находят широкое применение во многих областях науки и техники: возбуждение эксимерных лазеров, ионизация молекул газа и жидкостей для инициации химических процессов, обработка поверхности твердосплавных изделий, технологии электронно-стимулированного обеззараживания и стерилизации, сшивка полимеров и т.д. При этом актуальным является применение потока ускоренных электронов для обработки промышленно-бытовых сточных вод, поскольку технологии предотвращения и ликвидации загрязнения окружающей среды входят в перечень критических технологий Российской Федерации. Основным параметром, определяющим эффективность использования технологии обработки растворов на базе импульсных электронных ускорителей, является величина плотности энергии выведенного электронного пучка. Диссертационная работа посвящена исследованию генерации импульсного электронного пучка в диоде с высоким импедансом и определению факторов, влияющих на эффективность вывода импульсного электронного пучка из диодной камеры ускорителя. В качестве практического использования полученных результатов повышения плотности энергии выведенного импульсного электронного пучка показана возможность его применения для деструкции фенола, растворенного в воде.

Наибольшее распространение в схемах импульсных ускорителей с субмикро- и микросекудной длительностью напряжения получили диоды с «холодным» взрывоэмиссионным катодом. Величина тока диода с взрывоэмиссионным катодом, работающего в режиме ограничения объемным зарядом, пропорциональна величине ускоряющего напряжения в степени 3/2 и определяется первеансом диода:/(О = Р(£) • [/(С)3/2, где ДО- плотность электронного тока, 11(0- напряжение, приложенное к ускоряющему промежутку, Р(0 - первеанс диода. Аналитическая зависимость, с высокой точностью описывающая поведение тока электронного диода с взрывоэмиссионным катодом от ускоряющего напряжения, зависит от параметров диодной системы. Геометрия диода высокоимпедансных ускорителей отлична от геометрии модели Чайлда-Ленгмюра, используемой при решении уравнения Пуассона и нахождении аналитической зависимости эмитируемого тока от ускоряющего напряжения для диодов наиболее распространенных типов импульсных ускорителей. Для совпадения экспериментальных значений первеанса диода с теоретическим расчетом по модели Чайлда-Ленгмюра обычно вводятся поправочный коэффициент - форм-фактор. При этом значение форм-факторов - величина непостоянная и зависит от отношения катод-анодного зазора к радиусу катода (для симметричных круглых катодов). Т.е. для каждого конкретного значения ускоряющего промежутка с1/(а; необходимо

определять величину форм-фактора. Таким образом, актуальным является исследование работы диода с взрывоомиссионным катодом высокоимпедансного ускорителя с целыо определения аналитической зависимости тока пучка от развиваемого ускоряющего напряжения. Исследования основных закономерностей генерации импульсного электронного пучка также необходимы для определения факторов, влияющих на эффективность вывода пучка электронов из диодной камеры через анодную фольгу в зону обработки.

Цель работы: определить основные закономерности формирования импульсного электронного пучка в диоде с высоким импедансом и установить возможность использования импульсного электронного пучка с повышенной импульсной мощностью поглощенной дозы для деструкции водного раствора фенола. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• Определить аналитическую зависимость, описывающую поведение тока импульсного электронного пучка наносекундной длительности, генерируемого высокоимпедансным диодом, от развиваемого ускоряющего напряжения.

• Определить влияние эмиссионной способности взрывоэмиссионного катода высокоимпедансного диода на плотность энергии выведенного из диодной камеры импульсного электронного пучка.

Выявить основные закономерности деструкции водного раствора фенола импульсным электронным пучком с гигаваттной импульсной мощностью.

Научная новизна работы

1. Получено аналитическое выражение, описывающее поведение первеанса импульсного электронного пучка для высокоимпедансного ускорителя.

2. Показано, что для импульсного электронного ускорителя, имеющего высокий выходной импеданс (более 100 Ом), повышение плотности энергии выведенного электронного пучка возможно за счет уменьшения эмиссионной способности взрывоэмиссионного катода.

3. Получено, что снижение плазмообразования на периферии катода при генерации электронного пучка, приводит к повышению плотности энергии выведенного импульсного электронного пучка.

4.Установлено, что при генерации электронного пучка МД-катодом лезвийной конструкции при геометрии диода с1,}л;/г>1 разброс выходных параметров ускорителя, таких как ускоряющее напряжение, энергия выведенного электронного пучка импульсного электронного ускорителя, составляет менее 8% при работе на частоте 50 имп./с в течение более 105 включений.

5. Показано, что повышенная импульсная мощность поглощенной дозы электронного пучка - 10 ГГр/с - не оказывает ингибирующего действия на деструкцию растворенного в воде фенола, что характерно для непрерывного электронного излучения.

Научная и практическая значимость работы

Предложенная методика определения зависимости тока электронного пучка от развиваемого на диоде ускоряющего напряжения позволяет определить аналитическую зависимость первеанса диода с высоким импедансом. Результаты исследования факторов, влияющих на плотность энергии выведенного импульсного электронного пучка, генерируемого ускорителем с высоким выходным импедансом, могут быть использованы при разработке технологических схем обработки водных растворов на базе импульсных электронных ускорителей. Использованный в исследованиях источник электронов не содержит в конструкции формирующих линий и искровых коммутаторов, что позволяет существенно упростить конструкцию ускорителя и повысить надежность комплекса в целом.

Положения, выносимые на защиту

1. Аналитическая формула, описывающая поведение первеанса импульсного электронного пучка при геометрии диода <Зак/г>1, где с1лк: и 2г - величина ускоряющего промежутка и диаметр катода, соответственно.

2. Экспериментальное подтверждение повышения плотности энергии выведенного

п

электронного пучка длительностью до 10" с за счет повышения кинетической энергии электронов при снижении эмиссионных свойств катода.

3. Ограничение плазмообразования на периферии катода при генерации электронного пучка в диоде высокоимпедансного ускорителя, схема которого основана на передаче энергии в диод через повышающий трансформатор, приводит к повышению плотности энергии выведенного электронного пучка, при этом полная энергия электронного пучка снижается.

4. Повышенная импульсная мощность поглощенной дозы импульсного электронного пучка до 10 ГГр/с не оказывает ингибирующего действия на электронно-пучковую деструкцию водного раствора фенола.

Личный вклад автора состоит в постановке задач, планировании и проведении экспериментов по теме диссертации. Обсуждение методов решения поставленных задач проводилось с соавторами, фамилии которых указаны в опубликованных по теме диссертации работах. Исследование влияния эмиссионных свойств катода на эффективность вывода

электронного пучка, а также первеанса диода проведены лично автором. Автором самостоятельно выдвинуты защищаемые научные положения, сделаны выводы по работе.

Апробация работы

Основные результаты обсуждались и докладывались на научном семинаре в Институте физики высоких технологий НИ ТПУ, г.Томск, а также на международных и российских конференциях: 8-ая Международная конференция «Ядерная и радиационная физика» (Алматы, Казахстан, 2011); 18th International Pulsed Power Conference Record (Chicago, USA, 2011); 19th International Conference on High-Power Particle Beams (Karlsruhe, Germany, 2012); 17th International Symposium on High Current Electronics (Tomsk, 2012); XIX Международная научно-практическая конференция студентов и молодых учёных «Современные техника и технологии» (Томск, 2013); XXII Российская молодежная научная конференция (Екатеринбург, 2013); II Всероссийская научно-техническая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием «Высокие технологии в современной науке и технике» (Томск, 2013).

Публикации: По результатам исследований по теме диссертации опубликовано 17 работ, из которых 10 статей в реферируемых журналах из перечня ВАК, в том числе 8 статей в соавторстве, 1 патент РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация включает введение, четыре главы, заключение, список используемой литературы из 95 наименований. Работа изложена на 105 страницах, содержит 73 рисунка и М таблиц.

Глава 1. Генерация импульсных электронных пучков (литературный обзор)

Импульсные электронные ускорители находят широкое применение во многих областях науки и техники: возбуждение эксимерных лазеров, ионизация молекул газа и жидкостей для инициации химических процессов, обработка поверхности изделий из твердых сплавов, технологии электронно-стимулированного обеззараживания веществ, обработка сточных вод и т.д. [1-5]. В связи с этим во многих лабораториях исследовательских институтов создаются и усовершенствуются технологические комплексы на базе импульсных наносекундных ускорителей электронов.

Чаще всего в схемах импульсных ускорителей с субмикро- и микросекудной длительностью напряжения применяются диоды с взрывоэмиссионными катодами, изготовленные из различных материалов [6-14]. Работа взрывоэмиссионного катода, как показано, в частности, в работе Г.А.Месяца с соавторами [15, 16], описывается законом «3/2»:

ДО = Р(£) ■ £/(с)3/2, где ДО- плотность электронного тока, 11(0- напряжение, приложенное к

ускоряющему промежутку, Р(0- первеанс диода, зависящий только от геометрических параметров диода.

В данной главе описаны методы математического расчета поведения первеанса диода, т.е. зависимости эмитируемого тока с катода от ускоряющего напряжения. Как отмечалось ранее, в качестве математических моделей многими авторами предлагается вводить поправочные коэффициенты в соотношение Чайлда-Ленгмюра, которое получено для случая двух бесконечных параллельных пластин, одна из которых является эмиттером. При этом изменение величины катод-анодного зазора приводит к необходимости повторного определения ранее найденных коэффициентов, т.е. отсутствует универсальность предлагаемых модельных соотношений.

Также представлены результаты по исследованию изменения эмиссионных свойств катода с увеличением количества включений. Применение данного явления позволило повысить эффективность вывода электронного пучка из диодной камеры в атмосферу.

1.1. Импульсные электронные ускорители с взрывоэмиссионными катодами

В лаборатории 1 ИФВТ ТПУ разрабатываются импульсные электронные ускорители для инициации газофазных плазмохимических реакций, очистки промышленно-бытовых сточных вод, обеззараживания растворов и т.д. Конструкция импульсного ускорителя ТЭУ-500 (ускоряющее напряжение до 500 кВ, длительность импульса 60 не, выведенная энергия в пучке до 200 Дж) детально описана в [17, 18, 19]. Высоковольтный генератор ускорителя ТЭУ-500 включается в себя генератор Аркадьева-Маркса, заряжающий двойную формирующую линию

(ДФЛ) с согласующим автотрансформатором. Взрывоэмиссионные катоды (ВЭК) диода ускорителя ТЭУ-500 имеют различные конструктивные исполнения: планарный графитовый, острийный с вольфрамовыми иглами, острийный медный и т.д. Время достижения напряжением на диоде амплитудного значения составляет порядка 10-15 не, что обеспечивает равномерное плазмообразование на всей поверхности взрывоэмиссионного катода в течение длительности импульса напряжения.

Результаты исследований, представленные в настоящей диссертации, получены на лабораторном стенде, созданном на базе импульсного электронного ускорителя АСТРА-М [20, 21]. Принципиальным отличием ускорителя АСТРА-М от ТЭУ-500 является отсутствие в схеме формирования высоковольтных импульсов формирующих линий, т.е. батарея емкостных накопителей (100 нФ) разряжается непосредственно на электронный диод ускорителя через импульсный автотрансформатор (1:10). Это значительно упрощает конструкцию и обслуживание ускорителя. Однако форма напряжения имеет так называемую «квазисинусоидальную» форму, что понижает эффективность вывода электронного пучка в атмосферу за счет поглощения в фольге выводного окна ускорителя низкоэнергетичных электронов.

В Институте сильноточной электроники СО РАН разработан ускоритель «Модуль», генерирующий электронный пучок с энергией 500-600 кэВ, поперечным сечением до 1м, плотностью тока 10-20 А/см" и длительностью несколько микросекунд [7]. В качестве источника высоковольтных импульсов используется генератор, собранный по схеме Аркадьева-Маркса с вакуумной изоляцией.

В ускорителях, создаваемых в ИЭФ УрО РАН, широкое применение получили схемы формирования высоковольтных импульсов на базе твердотельных прерывателей тока. Работа твердотельных полупроводниковых прерывателей тока (ППТ) основана на эффекте резкого увеличения сопротивления полупроводника при превышении плотности протекающего тока более определенной велечины. Экспериментальные образцы частотных наносекундных ускорителей электронов приведены в таблице 1 [4, 22].

Таблица 1. Параметры ускорителей электронов, разработанных в ИЭФ УрО РАН

Установка Система сжатия импульса и, кВ \У, Дж Т„, не Частота следования импульсов, Гц

Ускорители

Малахит ППТ 250 3 50 300 - постоянно 3 000 - пачка

Технологический ППТ 350 7 25 100 - постоянно

Контроль ППТ 30-120 0,2 15-20 100 - постоянно 10 000-пачка

УРТ-0,2 Тиратрон+ППТ 200 1,75 35 250

УРТ-0,5 Тиратрон+ППТ 500 6,25 50 200

УРТ-1 Тиратрон+ППТ 900 25 60 50

Примечание: II-ускоряющее напряжение; ¡V - энергия в пучке электронов; Т,„ -длительность импульса на полувысоте.

К недостаткам ускорителей, основанных на использовании полупроводниковых прерывателей тока, можно отнести сложность схемного исполнения. Ремонт и настройка ускорителей усложняется наличием взаимосвязанных контуров магнитного сжатия энергии.

В ПИИ ЭФА, г. Санкт-Петербург, были созданы установки ГЕЗА для модификации поверхности материалов с применением инжектора электронов триодного типа [5, 23]. Состав установки: источник электронов - велсоковольтный генератор - магнитные катушки - камера дрейфа и обработки образцов; радиационная защита. Инжектор электронов триодного типа представлен многоострийным взрывоэмиссионным катодом и управляющей сеткой. Параметры установки ГЕЗА-1 и ГЕЗА-2 представлены в таблице 2.

Таблица 2. Параметры ускорителей ГЕЗА-1 и ГЕЗА-2

Параметры ГЕЗА-1 ГЕЗА-2

Ускоряющее напряжение, кВ 50-150 200-400

Плотность мощности, МВт/см2 до 2 до 6

Диаметр пучка на мишени, см 5-10 4-6

Длительность импульса, мкс 4-40 5-250

Основные параметры еще нескольких импульсных ускорителей приведены в таблице 3 [24-29].

Таблица 3. Параметры импульсных ускорителей электронов

Тип ускорителя Энергия электронов, кэВ Ток пучка, кА Длительность импульса, не Частота повторения, имп./с Лит. источник

SINUS-700 1000(800) 10(8) 30 0.1 (200) [24]

SINUS-7 2000(1500) 20(15) 40 0.1 (100) [24]

СИНУС-5 700 6 50 100 [251

СИНУС-6 400 8 25 100 [25]

РИТА-150 150 0,5 10 15 [251

РАДАН-220 200 - 3 10(50) [261

РАДАН-303 300 6 4-5 10(100) [261

KALI-5000 1000 16 100-400 1 [271

IIV (BLUMLEIN) 400 10 200-300 - [281

Б/Н** 350 1 250 1-5 [291

*3начения для кратковременного режима работы приведены в скобках.

**Без названия

Сильноточные электронные ускорители прямого действия РАДАМ и СИЫУС-3, СИНУС-5 и СИНУС-6 (до 700 кэВ, до 10 кА, 3-25 не) разработаны для формирования электронных пучков в генераторах миллиметрового излучения. 1.2. Принцип работы диодов с взрывоэмиссионными катодами

Для генерации импульсных электронных пучков наносекундной длительности наиболее часто используются врзывоэмиссионные и плазмонаполненные катоды. В свою очередь, работа плазмонаполненных катодов требует наличия генераторов плазмы, что создает некоторые трудности, связанные с конструктивной реализацией схемы, а также осложняет работу катода в частотном режиме. Важным является то, что для обеспечения требуемой плотности тока в 100 А/см2 и более, используемой в ряде прикладных исследований с пучками наносекундной длительности, плотность плазмы на катоде должна превышать величину 1013 - 10ы см"3, что представляет значительную научно-техническую проблему в настоящее время.

В настоящей диссертационной работе проведено исследование генерации наносекундного импульсного электронного пучка, при использовании диодов с взрывоэмиссиопными катодами.

Взрывная эмиссия электронов (ВЭЭ) проходит в несколько последовательных стадий [30].

Первая стадия - автоэлектронная эмиссия электронов [30]. При наличии внешнего электрического поля происходит искажение потенциального барьера «катод-вакуум», что способствует возникновению эффекта туииелирования электронов из катода в сильном электрическом поле сквозь потенциальный барьер. Повышение напряженности внешнего электрического поля уменьшает ширину потенциального барьера, и вероятность туннелирования возрастает. Из соотношения Гейзеиберга следует, что напряженность

электрического поля, необходимая для АЭЭ, должна быть порядка Е = 2тт^2т(р3/К е, где И-постоянная Планка, е- заряд электрона, <р- работа выхода электрона. Для металлов напряженность электрического поля составляет порядка Е=(1-5)105 В/см (работа выхода ср=4-5 эВ)

Следующая стадия - переход от автоэлектронной через термоэлектронную к взрывной эмиссии, сопровождающейся увеличением эмиссионного тока в 100 и более раз. Возникает данное явление в тот момент, когда напряженность электрического поля у вершин отдельных выступов на поверхности катода достигает критической величины Е~107В/см, что

о •)

соответствует плотности тока автоэмиссии .¡~10 А/см". При указанной плотности тока происходит разогрев и тепловой взрыв микроострий на поверхности плоского катода, и образование эмиссионных центров (эктонов). Достижение требуемой величины напряженности электрического поля, при средней напряженности Еср~105В/см, реализуется за счет

перенапряжений на вершинах неоднородностей катода.

11

После взрыва микроучастков катода образуются катодные факелы (КФ), которые состоят в основном из плазмы и паров материала катода, а также плазмы адсорбированного газа. Скорость плазмы, образующейся при взрыве микроострий на поверхности катода, зависит от материала катода и составляет для металлов и графита величину порядка (0,9-5)* 106 см/с [711,31].

Катоды импульсных электронных ускорителей, работающие в режиме взрывной эмиссии, описываются широким диапазоном токов, энергий электронов и плотностей токов генерируемого электронного пучка. Для взрывоэмиссионных катодов характерным является изменение величины импеданса диода в течение длительности импульса ускоряющего напряжения, что обуславливается расширением в межэлектродном промежутке взрывоэмиссионной плазмы. Заполнение межэлектродного промежутка расширяющейся плазмы может привести к короткому замыканию диода и прекращению генерации пучка.

Существующие схемы импульсных электронных ускорителей имеют сложность конструктивного исполнения, обусловленную использованием формирующих линий. Наличие формирующей линии подразумевает присутствие в конструкции генератора искровых разрядников, работа на частоте которых обеспечивается за счет дополнительных мер. Также наличие формирующих линий требует введения в конструкцию ускорителя дополнительных схем очистки и регенерации жидкого диэлектрика (трансформаторное масло, деионизованная вода и пр.), которым заполнены формирующие линии.

Для устранения указанных недостатков, разрабатываются электронные ускорители без формирующих линий. В частности, в ИСЭ СО РАН для генерации широкоапертурпых электронных пучков разработаны ускорители, собранные по схеме генератора Аркадьева-Маркса и линейные трансформаторы с вакуумной изоляцией вторичного витка, нагруженные на электронный диод без применения формирующих линий [7].

Схему разряда емкостных накопителей непосредственно на диод через повышающий трансформатор имеет и импульсный электронный ускоритель АСТРА-М.

1.3. Псрвсанс диода с взрывоэмпссионным катодом

Исследование характеристик диода ускорителя с взрывоэмиссионным катодом часто проводится по анализу изменения первеанса диода.

Первеансом вакуумного диода является коэффициент пропорциональности между током электронного диода и напряжением, приложенного к диоду, в степени «3/2» [15, 16]:

Р(1)=щ/и(03/2 12

Полученные из экспериментальных данных тока и напряжения диода значения первеанса позволяют определить поведение взрывоэмиссионной плазмы в течение генерации электронного пучка. В работе [32] показано, что по отклонению экспериментальной зависимости эффективного ускоряющего промежутка от теоретического (рассчитанного по первеансуа), можно судить о процессах, происходящих в диоде ускорителя (Рис. 1).

а

не

/, не

в

X

ГЫ

и НС

ПС

и НС

с=С>

за

Рисунок1. Зависимость эффективного ускоряющего промежутка й, определенного по первеансу диода, от времени в течение длительности ускоряющего напряжения для различных режимов токоотбора с взрывоэмиссионного катода [30] (К-катод, А-анод, Р1-взрывоэмиссионная плазма): а — эмиссия при равномерном образовании взрывоэмиссионной плазмы на всей поверхности катода; б — случай дискретной эмиссионной поверхности за счет

влияния краевых эффектов; в - неравномерное пло змообразование иа поверхности катода либо влияние внешнего магнитного поля; г -наличие ионного потока с анода; е — образование

анодной плазмы.

Также в работе Месяца Г.А. [30] отмечено, что одним из способов определения скорости разлета плазмы взрывоэмиссионного катода является анализ первеанса диода.

1.3.1. Математическое описание первеанса

1.3.1.1. Соотношение Чайлда-Ленгмюра

Зависимость тока электронного диода от приложенного к ускоряющему промежутку напряжения выводится из закона Пуассона [33, 34]:

A [/=-4яр (2)

где р-объемная плотность заряда, A U=div(gracIU).

Для различных систем координат вид уравнения (2): прямоугольная система координат (x,y,z):

ЛТТ d2U . d2U . d2U .

+ W + (3)

цилиндрическая система координат (x=r-cos9, y=r-sin6):

ЛТТ \ д , дил , 1 d2U , d2U

полярная система координат (x=r-sinO cos (р, у r-sinO-sin <р, z r-cosO)

2

ЛТТ 1 д г 7 д\}л , 1 д с . г.дил , 1 д U .

AV-Zto(Г1 зр) + Сsinв а?) + V^Ted^' 4лР

С практической точки зрения [34], или для наиболее распространенных случаев конфигурации вакуумного диода, можно произвести упрощение формы закона Пуссона. Так для симметричных задач - параллельные пластины, цилиндрические электроды, сферические электроды - зависимость распределения электрического поля будет включать только один аргумент - х (расстояние между пластинами, двумя цилиндрами либо сферами). Тогда уравнение Пуассона примет обобщенный вид:

Атт д2и . кди ,

где к =0 для параллельных пластин, к =1 для концентрических цилиндров, к = 1 — для сферических электродов.

Для решения задачи параллельных пластин, геометрические размеры которых гораздо больше расстояния между ними (т.е. в пределе - бесконечные пластины), предполагается, что эмитирующие с катода электроны обладают нулевой начальной скоростью и в каждой точке пространства межэлектродного зазора выполняется условие:

mv2

= eU (7)

где т и е- масса и заряд электрона, II- потенциал поля в рассматриваемой точке. Если ./- плотность электронного тока, то объемная плотность заряда равна:

(8)

Находя из указанных соотношений зависимость объемной плотности заряда р от потенциала поля £/, можно получить уравнение Пуассона в форме:

ЛU=2n • ¡^р- ■ ] ■ и~г/2 (9)

Поскольку для двух плоско-параллельных пластин задача не зависит от координату и z, то

,,, d2u

A U=—, и тогда:

дх2

d2U „ 2т

= 2п ■ -U-1'2 (10)

дх2 е

Решение данного уравнения носит название закона Чайлда-Ленгмюра:

_ 4£о ¡й С/(03/2

кн-ь - й2ш СИ)

Соотношения Чайлда-Ленгмюра (11), или закон в степени «3/2», описывает работу планарного вакуумного диода в режиме ограничения катода объемным зарядом при геометрии где &ак ~ величина катод-анодного зазора, 2г - диаметр катода. Для ультрарелятивистского случая — у»1 — плотность тока электронного пучка пропорциональная

с-и

напряжению в первой степени: -— , поскольку величина энергии ускоренных

2пйАК

электронов будет описываться не соотношением (7), где влияние Лоренц-фактора несущественно, а соотношением полной энергии т0с2(у — 1) = еУ, когда пренебречь влиянием скорости электрона на его массу невозможно. Следует отметить, что при ускоряющем напряжении 500 кВ величина Лоренц-фактора равна 2 (для электронов у анода).

В случае незначительного влияния плотности тока на генерацию электронного пучка потенциал поля в межэлектродном зазоре двух параллельных пластин изменяется линейно от катода к аноду (рис.2, кривая Г). С увеличением влияния объемного заряда происходит

изменение распределения потенциала в межэлектродном зазоре (рис. кривые II, III, IV) [34, 35] и образуется потенциальный барьер в окрестности эмитирующего электрода, т.е. ограничивается эмиссионная способность эмиттера.

1 t;

Расстояние до анода, yc.-t.ed.

Рисунок 2. Изменение распределения потенциала в межэлектродном пространстве двух плоскопараллельных пластин: I— влияние объемного заряда электронного потока пренебрежимо мало; II, III, IV- повышение плотности тока.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кайканов, Марат Исламбекович, 2013 год

Список литературы

1. А. II. Диденко, В. П. Григорьев, Ю. П. Усов. Мощные электронные пучки и их применение — М.: Атомиздат, 1977. — 280 с.

2. Сазонов Р.В., Пономарев Д.В., Холодная Г.Е., Кайканов М.И., Егоров И.С. Импульсный плазмохимический синтез и свойства наноразмерных порошков оксидов титана и кремния// Изв.Вузов. Физика - 2011. - Т.54 -№ 11/3 - С. 68-74.

3. Пушкарев А.И., Ремнев Г.Е., Пономарев Д.В., Ежов В.В., Гончаров Д.В. Использование импульсных электронных пучков в плазмохимии // Известия Томского политех, универ. -2006т. 309, - № 2. - С. 103-108.

4. Соковнин С.Ю. Наносекундные ускорители электронов и технологии на их основе: Автореферат дис....докт.техн. наук.- Екатеринбург, 2006.-47 с.

5. Engelko V., Yatsenko В., Mueller G., Bluhm II. Pulsed electron beam facility (GESA) for surface treatment of materials// Vacuum. - 2001. - V.62. - №2-3. - P.211 -216.

6. Ельчанинов А.С., Загулов Ф.Я., Коровин С.Д. и др. Ускорители сильноточных электронных пучков с высокой частотой следования импульсов - В кн.: «Сильноточные импульсные электронные пучки в технологии// под ред. Месяца Г.А., Новосибирск, 1983. С.5-21.

7. Абдуллин Э.Н. Взрывоэмиссионные источники широкоапертурных электронных пучков микросекундной длительности: Автореф.дис.... докт.техн.паук. Томск, 2007.- 38с.

8. Пегель И.В. Нестационарные процессы генерации сильноточных электронных пучков и мощных импульсов электромагнитного излучения: Дис. ...докт.физ.-мат.наук. Томск, 2006. — 214с.

9. Djogo G, and Gross J.D. Circuit Modeling of a Vacuum Gap During Breakdown// IEEE Transactions on Plasma Science. - 1997. - V. 25. - № 4. P. 617-624.

10. Amitava Roy, et all. Intense relativistic electron beam generation in the presence of prepulse. Part II// Journal of applied physics. - 2007. - V.102.- №1. - 064902 - 6 pp.

11. A. Roy, R. Menon, S. Mitra, D. D. P. Kumar, S. Kumar, A. Sharma, К. C. Mittal, К. V. Nagesh, and D. P. Chakravarthy.. Impedance collapse and beam generation in a high power planar diode // Journal of applied physics. - 2008,- V. 104. - №1. - id 014904 - 6 pp.

12. Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника - М.: Наука, 2004. -704 с.

13. Limin Li, Lie Liu, Hong Wan, Jun Zhang, Jianchun Wen, and Yonggui Liu. Plasma-induced evolution behavior of space-charge-limited current for multiple-needle cathodes// Plasma Sources Science and Technology. - 2009. -V. 18. - №1. - id. 015011,- 8 pp.

14. Быков Н.Б., Губанов В.П., Гунин A.B. и др. Сильноточный импульсно-периодический ускоритель электронов с высокой стабильностью параметров электронного пучка // Приборы и техника эксперимента. - 1989. - С.37-39.

15. Месяц Г.А., Проскуровский Д.И. Рост тока в искре при импульсном пробое коротких вакуумных промежутков // Изв. Вузов СССР. Физика. - 1968. -№1. - С. 145-147.

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

17. Remnev G.E., Furman E.G., Pushkarev A.I. et. al. High-current pulsed accelerator with matched transformer: construction and exploitation characteristics //IEEE Transactions on fundamentals and materials. - 2004. - Vol. 124, № 6. - P. 491-495.

18. Патент № 41951 Россия. МПК 7 H05II 5/08 Импульсный электронный ускоритель. / Д.В. Гончаров, Г.Е. Ремнев, А.И. Пушкарев, Э.Г. Фурман. Заявлено 15.06.2004, Опубл. 10.11.2004, Бюл. №31.

19. Пушкарев А.И., Сазонов Р.В. Исследование потерь импульсного электронного пучка при формировании и выводе из диодной камеры ускорителя/ЯТриборы и техника эксперимента. -2007. -№5- С. 117-124.

20. Г.Е. Ремнев, И.С. Егоров, М.И. Кайканов и др. Исследование генерации импульсного электронного пучка в частотном режиме работы ускорителя // Известия вузов. Физика. - 2011. -№ 11/3.-С. 74-80.

21. Egorov I., Esipov V., Remnev G., Kaikanov M., Lukonin E., and Poloskov A.A high-repetition rate pulsed electron accelerator// IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. - 2013. -V.20. - №4. - P.1334-1339.

22. Соковнин С.Ю., Котов Ю.А., Балезин M.E. Частотные наносекундные электронные ускорите ли серии УРТ // Труды 12 Международной конференции «Радиационная физика и химия Е1еорганических материалов» - Томск, 23-27.09.03. - Томск: ТПУ, 2003, стр. 428-430.

23. Энгелько В.И. Разработка методов формирования интенсивных электронных и ионных пучков микросекунднои длительности, создание на их основе ускорителей и их применение: Дис. ...докт.техн.наук. Санкт-Петербург, 2002. -338с.

24. Коровин С.Д., Ростов В.В. Сильноточные наносекундные импульсно-периодические ускорители электронов на основе трансформаторов Тесла // Известия вузов. Физика. - 1996. -№12. - С.21-30.

25. Ельчанинов А.С., Загулов Ф.Я., Коровин С.Д. и др. Ускорители сильноточных электронных пучков с высокой частотой следования импульсов - В кн.: «Сильноточные импульсные электронные пучки в технологии// под ред. Месяц Г.А., Новосибирск, 1983. С.5-21.

26. Быков Н.Б., Губанов В.П., Гунин А.В. и др. Сильноточный импульсно-периодический ускоритель электронов с высокой стабильностью параметров электронного пучка // Приборы и техника эксперимента. - 1989. -№1-С.37-39.

27. A.Roy et al. Plasma expansion and fast gap closure in a high power electron beam diode// Physics of plasmas. -2009. -V. 16. - 053103. - 7pp.

28. Limin Li, Lie Liu, JianchunWen, Tao Men and Yonggui Liu. An intense-current electron beam source with low-level plasma formation// Journal of Physics, D: Applied Physics.- 2008. - V.41. -125201 -6pp.

29. A. Dunaevsky, Ya. E. Krasik, and J. Felsteiner. Electron diode with a large area ferroelectric plasma cathode// Journal of applied physics. - 2001. - V.90.- №8. -P.3689-3698

30 С.П.Бугаев, Е.А.Литвинов, Г.А.Месяц, Д.И.Проскуровский. Взрывная эмиссия электронов.// Успехи физических наук. - 1975. - Т. 115. - № 1. - С. 101 -120

31 Месяц Г.А., Проскуровский Д.И. Импульсный электрический разряд в вакууме. -Новосибирск: Наука, 1984. - 256с.

32 D.IIinshenwood. Explosive emission cathode plasmas in intense relativistic electron beam diodes//Alexandria VA: Jaycore, Inc., 1985. -310p.

33.C.D. Child. Discharge from CaO// Phys. Rev. - 1911. -V. 32. №5. - P. 492-511.

34. I. Langmuir. The effect of space charge and residual gases on thermonic currents in high vacuum.//Physical review - 1913. - V.2 -№6. - P.450-486.

35. I. Langmuir and K. Compton. Electrical discharges in gases//Reviews of Modern Physics. 1931. -V.3. -№2. -P.191-258

36. Yu.Saveliev, W.Sibbett, D.Parkes. Perveance of a planar diode with explosive emission finite-diameter cathodes.// Applied physics letters. - 2002. - V.81. - №13. - P.2343-2345.

37. J. J. Watrous, J. W. Luginsland, and M. H. Frese. Current and currant density of a finite-width, space-charge-limited electron beam in two-dimensional, parallel-plate geometry//, Physics of Plasmas. - 2001. - V.8. - №9. - P.4202-4210

38. A. Roy, R. Menon, S. K. Singh, M. R. Kulkarni, P. C. Saroj, К. V. Nagesh, К. C. Mittal, and D. P. Chakravarthy. Shot-to-shot variation in perveance of the explosive emission electron beam diode. // Physics of plasmas. - 2009. - V. 16. -№3. - 033113 6pp.

39. R.K.Parker, R.E. Anderson and C.V. Duncan. Plasma-induced field emission and the characteristics of high-current relativistic electron flow// Journal of Applied Physics. - 1974. - V.45. -P. 2463-2479.

40. X. Chen, J. Dickens, L. L. Hatfield, E. H. Choi, and M. Kristiansen. Approximate analytical solutions for the space-charge-limited current in one-dimensional and two-dimensional cylindrical diodes// Physics of Plasmas. - 2004. - V. 11. - №6. - P. 3278-3283.

41. I. Langmuir and K.Blodgett. Currents limited by space charge between coaxial cylinders//Physical review. - 1923. - V.22. - №4. - P.347-356.

42. L. Oksuz. Analytical solution of space charge limited current for spherical and cylindrical objects// Applied physics letters. - 2006. - V.88. -№18.- 181502.

43. Zh. Yang, G. Liu, II. Shao, T. Yan, and Yu. Zhang. Relativistic solutions for one- and two-dimensional space-charge limited current in coaxial diode// Physics of Plasmas. - 2013. - V.20. — №5.

- P.053103.

44. A. Roy, R. Menon, S. Mitra, D. D. P. Kumar, Senthil Kumar, Archana Sharma, К. C. Mittal, K.V. Nagesh, and D. P. Chakravarthy. Intense relativistic electron beam generation and prepulse effect in high power cylindrical diode//Journal of applied physics. -2008. - V.103. -№1. - 014905.

45. Василевский M.A., Ройфе И.М., Энгелько В.И. Об особенностях работы взрывоэмиссионных многооострийных катодов в микросекундном диапазоне длительностей импульса//Журнал технической физики. - 1981. - Т.51. - №6. - 1183-1194.

46. Василевская Ю.А., Василевский М.А., Ройфе И.М., Энгелько В.И., Яковлев С.И., Янкин Е.Г.. Формирование электронного пучка в диоде с многоострийным взрывоэмиссионным катодом//Журнал технической физики. - 1983. - Т.53. - №4. - С. 677-680.

47. В.А.Бурцев, Ю.А.Василевская, М.А.Василевский, И.М.Ройфе, В.И.Энгелько, С.И.Яковлев, Е.Г.Янкин/Журнал технической физики. - 1981. - Т.51. - №7. - С. 1478-1489

48. D. Shi filer, М. Ruebush, D. Zagar, M. LaCour, M. Sena, К. Golby, M. Haworth and R.Umstattd. Cathode and anode plasmas in short-pulse explosive field emission cathode// Journal of applied physics. - 2002. - V.91. - №9. - P.5599-5603.

49 С.Ю.Соковнин. Наносекундные ускорители электронов и радиационные технологии на их основе// Екатеринбург: УрО РАН. - 2007. - 225с. - ISBN 5-7691 -1840-7.

50. J. Z. Gleizer, Т. Queller, Yu. Bliokh, S. Yatom, V. Vekselman, Ya. E. Krasik, and V. Bernshtam. High-current carbon epoxy capillary cathode// Journal of applied physics. - 2012. - №112. - 02303. -7pp.

51. Коровин С.Д., Литвинов E.A., Месяц Г.А., Мурзакаев A.M., Ростов В.В., ШпакВ.Г., Шунайлов С.А., Яландин М.И. Экспериментально исследование взрывоэмиссионных графитовых катодов в импульсно-периодическом режиме работы.// Письма в ЖТФ. - 2004. -Т.30. -№. 19. - С.30-39

52. Гунин А.В., Ландль В.Ф., Коровин С.Д., Месяц Г.А., Ростов В.В. Взрывоэмиссионный катод с большим временем жизни для генераторов мощного СВЧ-излучения// Письма в ЖТФ. — 1999.

- Т.25. - №25. - С.84-94

53. Коваль Б.А., Проскуровский Д.И., Янкелевич Е.Б. О материалах эмиттеров долговечных холодноэмиссионных катодов// Тезисы докладов III Всероссийский симпозиум по сильноточной импульсной электронике, Томск. - 1978. - С. 19-20

54. Плютто А.А., Рыжков В.Н., Капин А.Т.// Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 1964. -Т.47. -№8. - С.494-507.

55. Kimblin C.W. Erosion and ionization in the cathode spot regions of vacuum arcs // Journal of Applied Physics. - 1973,-V. 44,-№7.-P. 3074-3081.

56. Daalder J.E. Cathode spots in the vacuum arcs// Physica, 104C. - 1981. -P. 91-106.

57. Kannan N., Sivadurai S.N., Berchmans L.J., Vijayavalli R. Removal of phenolic compounds by electrooxidation method // Journal of Environmental Science and Health. A. - 1995. - V. 30. - № 10. -P. 2185-2203.

58. Хенце M. Очистка сточных вод. - M: Мир, 2004. - 471с.

59. С. Yang, Y.R. Xu, К.С. Тео, N.K. Goh, L.S. Cilia, R.J. Xie. Destruction of organic pollutants in reusable wastewater using advanced oxidation technology// Chemosphere. - 2005. - V.59. - №3. -P.441-445.

60. Импульсный радиолиз и его применение/ Пикаев А.К, Кабакчи С.А., Макаров И.Е., Ершов Б.Г.; М.: Атомзидат. - 1980. - 280 с.

61. S. Seino, Т.А. Yamamoto, К. Hashimoto, S. Okuda, N. Chitose, S. Ueta and K. Okitsu. Gamma-ray irradiation effect on aqueous phenol solutions dispersing ТЮ2 or AI2O3 nanoparticles.// Reviews of Advanced Material Science - 2003. - V.4. - №1. - P. 70-74.

62. Toyoaki Miyazaki et al. Radiolysis of phenol in aqueous solution at elevated temperatures// Radiation Physics and Chemistry. -2006. -V.75. -№3 -P.408-415.

63. Sh. Hashimoto, T. Miyata, M. Washino, and W. Kawakami. A Liquid Chromatographic Study on the Radiolysis of Phenol in Aqueous Solution// Environmental science and technology. - 1979. -V.13. -№1. - P.71-75.

64. N. Chitose, S. Ueta, S. Seino, A.T. Yamamoto. Radiolysis of aqueous phenol solutions with nanoparticles. 1. Phenol degradation and TOC removal in solutions containing ТЮ2 induced by UV, gamma-ray and electrons beams// Chemosphere. - 2003. - V.50. - №8. - P. 1007-1013.

65. G.V. Buxton, C.L. Greenstock, W.P. Helman, A.B. Ross. Critical review of rate constants for reactions of hydrated electrons, hydrogen atoms and hydroxyl radicals ('OH/'O-) in aqueous solution// Journal of Physical and Chemical Reference Data. - 1988. - V. 17 - №2. - P.513-886.

66. S.R. Zele, M.G. Nickelsen, W.J. Cooper, C.N. Kurucz, T.D. Waite. Modeling kinetics of benzene, phenol, and toluene removal in aqueous solution using the high-energy electron beam process// Environmental Applications of Ionizing Radiation/W.J. Cooper, R.D. Curry, K.E. O'Shea - New York: John Wiley. - 1998.-752p.-ISBN: 978-0-471-17086-0

67. J. Bonin, I. Janik, D. Janik, D.M. Bartels. Reaction of the hydroxyl radical with phenol in water up to supercritical conditions// Journal of Physical Chemistry. A. -2007. - V.l 11. - №10 - P. 1869-1878.

68. Toyoaki Miyazaki, Yosuke Katsumura, Mingzhang Lin, Yusa Muroya, Hisaaki Kudo, Mitsumasa Taguchi, Masaharu Asano, Masaru Yoshida. Radiolysis of phenol in aqueous solution at elevated temperatures// Radiation Phys. and Chem. - 2006. - № 75. - P. 408-415

69. Norihisa Chitose, Shinzo Ueta, Satoshi Seino, Takao A. Yamamoto. Radiolysis of aqueous phenol solutions with nanoparticles. 1. Phenol degradation and TOC removal in solutions containing ТЮ2 induced by UV, y-ray and electron beams.// Chemosphere. - 2003. - № 50. - P. 1007-1013.

70. S. Seino, T. A. Yamamoto, K. Hashimoto, S. Okuda, N. Chitose, S. Ueta and K. Okitsu. Gamma-ray irradiation effect on aqueous phenol solutions dispersing ТЮ2 or AI2O3 nanoparticles// Rev.Adv.Mater.Sci. - 2003. - № 4. - P. 70-74

71. Подзорова E.A. Очистка коммунальных сточных вод облучением ускоренными электронами в потоке аэрозоля// Химия высоких энергий. - 1995. - Т. 29. -№4. - С. 280-283.

72 Kaijun Lin, William J. Cooper, Michael G. Nickelsen, Charles N. Kurucz and Thomas D. Waite. Decomposition of Aqueous Solutions of Phenol Using High Energy Electron Beam Irradiation A Large Scale Study// Appl. Radiat. isot. - 1995. - V. 46. - № 12. - P. 1307-1316.

73. Nickelsen M. G., Cooper W. J., Kurucz C. N. and Waite T. D. Removal of benzene and selected alkyl-substituted benzenes from aqueous solution utilizing high-energy electron irradiation.// Environ. Sci. Technol. - 1992. -№. 26.-P. 144-152.

74. Cooper W. J., Nickelsen M. G., Meacham D. E., Waite T. D. and Kurucz C. N. High energy electron beam irradiation: an advanced oxidation process for the treatment of aqueous based organic hazardous wastes.// Water Poll. Res. J. Canada. - 1992. -№. 27. - P. 69-95.

75. Nikola Getoff. Radiation-induced degradation of water pollutants - state of art.// Radiation Physics and Chem.- 1996. - V. 47. - № 4. - P. 581 -593.

76. Егоров И.С., Кайканов М.И., Луконин Е.И., Ремнев Т.Е., Степанов А.В. Частотно-импульсный электронный ускоритель «АСТРА»// Приборы и техника эксперимента. -2013. -№5. - С.81-84.

77. Егоров И.С., Кайканов М.И., Ремнев Т.Е. Выходное окно сильноточного ускорителя электронов "АСТРА"// Известия ТПУ . - 2013 . - Т.322. - № 2. - С. 91-94.

78. Шваб А. Измерения на высоком напряжении. - М.: Энергоатомиздат, 1983. — 264с.

79. Москалев В.А., Сергеев Г.И., Шестаков В.Г. Измерение параметров пучков заряженных частиц. М.: Атомиздат, 1980; Смалюк В.В. Диагностика пучков заряженных частиц в ускорителях / Под ред. чл.-корр. РАН Н.С. Диканского. Новосибирск: Параллель, 2009. - 294 с.

80. Пикаев А. К. Дозиметрия в радиационной химии. - М.: Наука, 1975. - 312 с.

81. А. Л. Хуснулина, Д. Ю. Колоколов, М. И. Кайканов. Исследование применимости дозиметра Фрикке при измерении поглощенной дозы полученной с помощью импульсного электронного пучка [электронный ресурс]// Сборник научных трудов II Всероссийской научно-технической

103

конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием «Высокие технологии в современной науке и технике», Томск. - 2013 . - Т. 1 . - С. 81-85. httn://\v\v\v.lib.tpu.rii/fulltext/c/2013/С17/V1 /020.pdf

82. Генералова В.В., Гурский М.Н. Дозиметрия в радиационной технологии. - М.: Издательство стандартов, 1981. - 184 с.

83. Лурье ЮЛО. Аналитическая химия промышленных сточных вод. М.: Химия, 1984. - 448с.

84. Подзорова Е.А. Комбинированные радиационные методы очистки воды и сточных вод//Дисс... докт.хим.наук. Москва, 2001. -299 с.

85. М. Elsawah, II. Ghafar, N. Morgan, S. Ilassaballa, A. Samir, F. Elakshar, and A. Garamoon. Corona discharge with electrospraying system for phenol removal from water// IEEE transaction on plasmascience. - 2012. - № 1. - P.29-34

86. Шкуратник Владимир Лазаревич. Измерения в физическом эксперименте : учебное пособие / В. Л. Шкуратник. — М. : Изд-во Московского гос. горного ун-та, 1996. — 270 с.

87. Корпев Я.И. Обработка воды импульсными разрядами в водо-воздушном потоке: Дисс. ... канд. техн. наук. Томск, 2005. - 158 с.

88. Ya.E. Krasik, A. Dunaevsky, and J. Felsteiner. Intense electron emission from carbon fiber cathodes// The European Physical Journal D. - 2001. - V.15. -№3 - P.345-348.

89. F.IIegeler, M. Friedman, M. C. Myers, J. D. Sethian, and S. B. Swanekamp. Reduction of edge emission in electron beam diodes//Physics of plasmas. -2002. - V.9. — №10. - P.4309-4315.

90. Ремнев Г.Е., Степанов А.В., Войно Д.А., Егоров И.С., Капканов М.И., Маслов А.С., Меринова Л.Р., Попов А.В., Сярг Б.А., Шиян Л.Н Очистка и стерилизация промышленно-бытовых стоков импульсным электронным пучком наносекундной длительности// В кн.: Сборник докладов 8-ой международной конференции «Ядерная и радиационная физика», Алматы. - 2011. - С. 506-509.

91 Патент РФ №2473436 RU, МПК C02F1/30. Способ очистки сточных вод/ Маркелов В.А., Михаленко В.А., Маслов А.С., Сярг Б.А., Попов А.В., Ремнев Г.Е., Степанов А.В., Кайканов М.И., Меринова Л.Р., Егоров И.С. Заявлено 05.08.2011. Опубл. 27.01.2013, Бюл.№20

92 Treatment of Industrial and Household Waste Water with the Pulse Electron Accelerator-Based Setup/ Egorov I.S., Kaikanov M.I., Kolokolov D.Yu., Merinova L.R., Remnev G.E., Sazonov R.V., Stepanov A.V., Voyno D.A., Maslov A.S., Siarg B.A.// Известия ВУЗов. Физика. - T.55. -№10/3. -С.61-64

93. Salvatore S.Emmi, Serena Caminati, Biagio Esposito, Michela Saracino. About the OH yield in the radiolysis of an aqueous/H202 system. Its optimization for water treatment// Radiation Physics and chemistry.-2012.-№.81.-P. 1430-1433.

94. Пономарев A.B. Радиолитические превращения в многокомпонентных органических и водно-органических системах: Дис. ... докт. хим. наук. Москва, 2004. - 373 с.

95. Патент РФ № 743318, МПК C02F1/30. Способ очистки сточных вод от фенолов / Подзорова Е.А., Плотникова В.П., Бычков Н.В. Заявлено 17.01.1977. Опубл. 15.08.1994. Бюл №22.