Дагестанский государственный университет (ДГУ)

367001, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева 43а
Кафедра физической электроники
Научно-исследовательская лаборатория физики плазмы
Ашурбеков Назир Ашурбекович
Курбанисмаилов Вали Сулейманович
Омаров Омар Алиевич
Тел./факс: (8722) 67-58-17; (8722) 68-23-26
E-mail: nashurb@phys.dgu.ru; dgu@dgu.ru

1. Проведены экспериментальные и теоретические исследования спектра излучения импульсного разряда в парогазовых смесях гелия высокого давления, в которых легкоионизируемые примеси паров металлов (Fe, Al) формируются при распылении электродов в процессе электрического пробоя газов.

Детально исследованы общие закономерности формирования спектра излучения приэлектродной плазмы объемного разряда в гелии и изучена кинетика заселения возбужденных состояний атомов паров материала электродов. Показано, что исследование особенностей динамики изменения спектра излучения из различных областей разряда  является эффективным методом изучения физических процессов как в самом разряде, так и  на катоде. На основе экспериментальных данных о временах запаздывания формирования спектра излучения прикатодной плазмы определены характерные параметры взрывоэмиссионных центров. Установлено, что в пределах изменения внешнего поля в диапазоне 4-14 кВ/см размеры взрывоэмиссионных центров уменьшаются от 1,6×10^-4 см до 0,75×10^-4 см, при этом возрастают плотности тока от 4×10⁶ А/см² до 10⁷ А/см², уменьшаются времена формирования катодных пятен, а удельная скорость эрозии g (g= m/qt- отношение массы испаренного вещества к прошедшему заряду) остается постоянной величиной и не зависит от величины тока разряда.

По спектрам излучения объемных и контрагированных разрядов получены экспериментальные результаты, поясняющие как особенности формирования катодных пятен, так  и характер контракции объемного разряда в искровой канал в гелии. По спектру излучения материалов электродов определены длительности однородного горения объемного разряда и времена запаздывания формирования катодных пятен. Показано, что в широком диапазоне плотностей токов и длительностей горения разряда процесс контракции происходит за счет прорастания высокопроводящих каналов со  стороны электродов со скоростью порядка 10⁶ см/с. При этом роль инициирующих факторов для развития процесса контракции играют катодные и анодные пятна.

Обнаружено, что в процессе развития пробоя временная зависимость интенсивности излучения спектральных линий материала электродов для Al проходит через два максимума, в то время как для спектральных переходов атомов FeI характерно наличие одного максимума. Показано, что первый максимум излучения для спектральных линий алюминия повторяет временной ход плотности тока, а второй максимум имеет рекомбинационную природу. 

2. Продолжен цикл исследований по спектроскопии плазмы  высоковольтных наносекундных разрядов, развивающихся в длинных экранированных трубках при средних давлениях газа (1–100 Торр). Экспериментально реализован режим формирования двух встречных ионизирующих волн градиента потенциала в длинных экранированных трубках с регулируемыми параметрами и выполнены комплексные исследования особенностей формирования импульсов оптического излучения плазмы. 

Характерные осциллограммы градиента волны потенциала, тока и импульса излучения при формировании и распространении двух встречных ВВИ положительной полярности в гелии приведены на рисунке.

Обнаружены эффекты гашения и усиления волн ионизации при различных начальных условиях. Установлено, что форма, интенсивность и длительность импульсов излучения зависят от полярности электрического поля во встречных волнах ионизации. Изучена кинетика релаксационных процессов в области взаимодействия двух встречных высокоскоростных волн ионизации и роль высокоэнергетичных электронов, ускоренных на фронте волны ионизации,  в  динамике формирования импульсов оптического излучения.

Аннотация

 
Дагестанский государственный университет

Исследованы общие закономерности формирования спектра излучения приэлектродной плазмы объемного разряда в гелии в условиях распыления материала электродов, и изучена кинетика заселения возбужденных состояний атомов паров материала электродов.

Впервые экспериментально исследованы процессы формирования, распространения и взаимодействия встречных высокоскоростных уединенных волн ионизации в экранированных длинных трубках. Обнаружены эффекты гашения и усиления волн ионизации при различных полярностях электрического поля во фронте волны ионизации.