Генерация мощных ионных пучков в диодах с самоизоляцией и применение этих пучков для модификации поверхности материалов
Диссертация
Отсутствие внешнего магнитного поля в ионных диодах с самоизоляцией электронного потока обеспечивает образование плазмы на диэлектрическом аноде на фронте импульса напряжения и малую задержку генерации МИП относительно начала импульса. Показано что, однородность ионного тока в инверсной модификации сферического диода выше, чем в прямой. В инверсном диоде получена плотность тока… Читать ещё >
Список литературы
- Yonas G. Achievements and challenges in particle beam fusion research. Proc. of the 3rd Intern. Conf. on High Power Electron and Ion Beams. Novosibirsk, 1979, v.2, p. 390.
- Humphries S., Jr. Intense pulsed ion beams for fusion applications. Nuclear Fusion, 1980, v. 20, p. 1549.
- B.M. Быстрицкий, A.H. Диденко. Мощные ионные пучки, М., Энергоиздат, 1984, 152 с.
- Миллер Р.Б. Введение в физику сильноточных пучков заряженных частиц. М., Мир, 1984, 432 с.
- Диденко А.Н., Лигачёв А. Е., Куракин И. Б. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов. М., Атомиздат, 1987, 184 с.
- Humphries S., Jr., Lee J., Sudan R.N. Appl. Phys. Lett., 1974, v. 25, p. 2022.
- Stinnett R.W., Vandevender J.P., et al. Progress In lithium beam focusing and beam-target interactions experiments at Sandia National Laboratories. Proc. of the 9th Intern. Conf. on High Power Particle Beams. 1992, v. 1, p. 31−42.
- Месяц Г. А. Эктоны, Часть 1, Наука, 184 с.
- Greedon J.M., Prono D.S., Smith I. J. Appl. Phys. 1975, v. 55, № 2, pp. 91−97.
- Kapetanakos C.A., Golden J., Black W.M. Phys. Rev. Lett., 1976, v. 37, № 18, pp. 1236−1239.
- Maxaffey R.A., Kapetanakos C.A., Straw D.C. Proc. of the 3d Intern. Symp. on Collective Methods of Acceleration, Laguna Beach, 1978, p. 521.
- Maxaffey R.A., Kapetanakos C.A., Golden J. Recent Results on the generation of Intense Ion Beams and Formation of Ion Rings. Proc. of the 3rd Intern. Conf. on High Power Electron and Ion Beams. Novosibirsk, 1979, v. l, p. 78.
- Humphries S.Jr., Sudan R.N., Villey T. J. Appl. Phys. 1976, v. 47, p. 2382.
- Greedon J.M. J. Appl. Phys. 1975, v. 46, № 7, pp. 2946−2955.
- Antonsen T.M., Ott Т.Е. Theory of magnetic insulation. Phys. of Fluids, 1976, v. 19, № 1, pp. 52−59.
- Bergeron K.D. Two species flow in relativistic diodes near the critical field for magnetic insulation. Appl. Phys. Lett. 1976, v. 28, № 6, pp. 306−309.
- Sudan R.N., Longscope D.W. Phys. of Fluids, 1993, В 5, p. 1614
- Desjarlais M.P., Coats R.S., Lockner T.R. et al. Uniform current density and divergence control in high power extraction diodes. Proc. of the 11th Intern. Conf. on High Power Part.Beams. 1996, Prague, v. l, pp. 101−110.
- Goldstein S.A., Davidson R.C., Lee R. et al. Phys. Rev. Lett, 1974, v. 33, p. 1471.
- Swain D.W. J. Appl. Phys., 1975, v. 46, № 10, p. 4604.
- Mendel C.W. Proc. of the IEEE Intern. Conf. on Plasma Science, 1980, Wisconsin.
- Ottinger P.F., MosherD., Goldstein S.A. Phys. of Fluids, 1980, v. 23, № 5, p. 909.
- Vandevender J.P., Quintenz J.P., Leeper R.J. Self-magnetically insulated ion diode. J. Appl. Phys. 1981, v. 52, № 1, pp. 4−12.
- Матвиенко B.M. Экспериментальное исследование генерации ленточных мощных ионных пучков в магнитно-изолированных диодах. Дисс. канд. физ.-мат. наук, Томск, 1987, 124 с.
- Masugata К. Two-dimensional focusing of self-magnetically insulated «Plasma focus diode». 1984, Bull. Amer. Phys. Soc. V. 29, p. 1292.
- Yatsui K. Development of self-magnetically insulated diodes. Laser and Particle Beams, 1985, v. 3, p. 119.
- Быстрицкий B.M., Красик Я. Е., Петров A.B. и др. Исследование коаксиального плазмоэрозионного размыкателя в наносекундном ускорителе в цепи с диодом на уровне мощности 1−2×1010 Вт. Ред.
- Журнала «Известия Вузов, Физика «, Томск, 1987, 37 с. Деп. В ВИНИТИ 6.01.1987, № 111-В87.
- Месяц Г. А., Ковальчук Б. М. Генератор мощных наносекундных импульсов с вакуумной изоляцией и плазменным прерывателем. ДАН СССР. 1985, т. 284, № 4, с. 857−859.
- Месяц Г. А., Диденко А. Н., Абдулин Э. Н. и др. Генерация мощных ионных пучков в индуктивном микросекундном накопителе с плазмоэрозионным размыкателем. ДАН СССР, 1986, т. 2, с. 115−116.
- Абдуллин Э.Н., Баженов Г. П., Быстрицкий В. М. и др. Получение мощных короткоимпульсных ионных пучков в системе с микросекундным индуктивным накопителем и плазмоэрозионным размыкателем. Физика плазмы, 1987, т. 13, № 9, с. 1027−1034.
- Ананьин П.С., Быстрицкий В. М., Лисицын И. В. и др. Исследование электронных и ионных потоков в стадии переключения тока в микросекундном плазменном прерывателе на уровне мощности 0,2 ТВт. Физика плазмы, 1991, т. 17, № 1, с. 69−74.
- Быстрицкий В.М., Глушко Ю. А., Ковальчук Б. М., Харлов A.B. Наносекундный сильноточный ускоритель электронных и ионных пучков. ПТЭ, 1992, № 4, с. 40−44.
- Бастриков А.Н., Воробьюшко М. И., Ковальчук Б. М. и др. Докл. 2й Всесоюзной конференции по инженерным проблемам термоядерных реакторов. Ленинград, НИИЭФА, 1983, т. 3, с. 152.
- Ильин В.П. Численные методы решения задач электрооптики. Новосибирск, Наука, 1974.
- Ушаков В.Я. Вода как диэлектрик в высоковольтных импульсных устройствах. Мощные наносекундные импульсные источники ускоренных электронов: сборник научных трудов. Новосибирск, Наука, 1974, с. 76−113.
- Frazier G.B. OWL 2 pulsed-electron-beam generator. Journal of Vacuum Science and Tecnology, 1975, vol. 12, no. 6, p. 1183−1187.
- Лагунов B.M., Фёдоров B.M. Применение водяной изоляции в импульсных генераторах тока и электронных ускорителях. Физика плазмы, 1978, т. 4, № 3, с. 703−714.
- Бабыкин М.В., Бартов A.B. Методы получения предельных электрических мощностей в коротких импульсах. Препринт ИАЭ-2253, 1972.
- Дж. Вандевендер. Пробойная напряжённость электрического поля при воздействии на воду коротких импульсов. В книге: Импульсные системы большой мощности. Москва, Мир, 1981, с. 48−55.
- Куртенков Г. Е. Перекрытие твёрдых диэлектриков в воде в коаксиальной системе электродов на импульсном напряжении. Электронная обработка материалов, 1973, № 6, с. 53−56.
- Ушаков В. Я, Капишников Н. К., Кухта В. Р. Электрическая прочность жидкостей и рабочая напряжённость изоляционных промежутков высоковольтных импульсных устройств. Импульсный разряд в диэлектриках, сб. научных трудов. Новосибирск, Наука, 1985, с. 114 134.
- В.В Багин, В. Я. Ушаков. Исследование электрической прочности диэлектриков применительно к изоляции высоковольтных наносекундных устройств. Электричество, 1972, № 4.
- Ковшаров Н.Ф. Мощный наносекундный генератор мегаамперного тока «СНОП-II». Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Томск, 1988.
- Ковальчук Б.М., Кремнёв В. В., Поталицын Ю. Ф. Сильноточные наносекундные коммутаторы., Новосибирск, Наука, 1979, 174 с.
- Т. Мартин, С. Мерсер, Я. Смит. Компактный многоканальный газонаполненный разрядник на 3 MB. В книге: Накопление икоммутация энергии больших плотностей. Москва, Мир, 1979, с. 414 420.
- Martin J.C. Nanosecond pulse techniques. Aldermaston, Berks, 1970.
- С.И. Брагинский. К теории развития канала искры. ЖЭТФ, т. 34, в.6, 1958, с. 1547.
- Месяц Г. А. Генерирование мощных наносекундных импульсов. Москва, Советское Радио, 1974, с. 256.
- С.И. Баранник, С. Б. Вассерман, А. Н. Лукин. Измерение сопротивления и индуктивности канала мощного искрового разряда в газе. ЖТФ, т. 44, в. 11, 1974, с. 2352−2359.
- Кремнёв В.В., Новаковский М. В., Поталицын Ю. Ф. Динамика канала сильноточного искрового разряда в сжатом азоте в наносекундном диапазоне. Физика плазмы, т.11, в. 10, 1985, с. 1285.
- J.P. VanDevender, Т.Н. Martin. IEEE Transactions Nuclear Science, Vol. NS-22, p. 979, 1975.
- D.L. Johnson, J.P. VanDevender, Т.Н. Martin. High Power Water Dielectric Switching. IEEE Transactions on Plasma Science, 1980, Vol. PS-8, No. 3.
- Кокшенёв B.M. Дисс. канд. техн. наук, Томск, 1987.
- Bystritskii V.M., Garate Е, Kharlov A.V. Modification of material surface using plasma enhanced ion beams. Laser and Particle Beams,'1998, v. 16, № 4, p. 569.
- Дейчули П.П., Фёдоров B.M. Измерение больших импульсных напряжений и токов наносекундной длительности. Вопросы атомной науки и техники, серия «Термоядерный синтез», 1984, вып. 3 (16), с. 2230.
- Humphries S.Jr., Maenchen J, Sudan R.N. Measurements of 400 MW/cm2 proton fluxes. J. Appl. Phys., 1977, v. 48, p. 1449.
- Prono D.S., Shearer J.W., Briggs R.J. Pulsed Ion Diode Experiment. Phys.Rev.Lett., 1976, v. 37, №. 1, pp. 21−25.
- Янг Ф, Гольден Д, Капетанакос К. Диагностика интенсивных импульсов ионных пучков. Приборы для научных исследований, 1977, т. 48, № 4, с. 54−68.
- Golden J., Mahaffey R.A., Pasour J.A., Kapetanakos C.A., Young F.C. Intense proton beam current measurements via prompt y-rays from nuclear reactions. Rev.Sci.Instrum., 1978, v. 49, p. 1384.
- Бурдаков A.B., Койдан B.C., Рогозин В. И., Чикунов B.B. Эксперименты по коллективному ускорению ионов облаком релятивистских электронов. Препринт ИЯФ 80−183, Новосибирск, 1980.
- Глозман И.А. Пьезокерамические материалы в электронной технике. Москва, Энергия, 1965.
- C.JI. Фомин, С. С. Бацанов. Метод измерения давления в коротких плоских волнах с помощью пьезодатчиков. Метрология и физика динамических давлений. Сборник научных трудов. Москва, Изд. НПО «ВНИИФТРИ», 1989, с. 5−12.
- Вайсбурд Д.И., Сёмин Б. Н. и др. Высокоэнергетическая электроника твёрдого тела. Новосибирск, Наука, 1982, с. 207−215.
- В.М. Быстрицкий, Ю. А. Глушко, В. М. Матвиенко, А. В. Харлов. Генерация и фокусировка ионных пучков в диоде с самоизоляцией. Зй Всесоюзный семинар по плазменной электронике, 1988, Харьков, с. 68.
- Bystritskii Y.M., Glushko Yu.A., Kharlov A.V., Sinebryukhov A.A. Experiments on high power ion beam generation in self-insulated diodes. Laser and Particle Beams, 1991, v. 9, № 3, pp. 691−698.
- Gerber R.A. Light ion sources for inertial confinement fusion. The Physics and technology of ion sources, 1989, p. 371.
- Mendel C. W, Mills G.S. J. Appl. Phys, 1982, v. 53, p. 7265.
- Bystritskii V.M., Didenko A.N., Petrov A.V. Proc. of the 6th intern. Conf. on high power particle Beams. 1986, Kobe, Japan, p. 176.
- Быстрицкий B.M., Петров A.B. Отражательный тетрод в режиме плазмоэрозионного размыкателя. ЖТФ, 1986, т. 56, с. 801−803.
- Быстрицкий В.М., Волков C.B. Тезисы докл. 7 Всес. Симп. По сильноточной электронике. Томск, 1988, т.2, с. 124.
- Быстрицкий В.М., Григорьев C.B., Харлов A.B. Эксперименты по генерации мощных ионных пучков в плазмонаполненном диоде. ЖТФ, 1992, т. 62, в. 12, с. 163.
- Bystritskii V.M., Kharlov A.V., Mesyats G.A., Sinebryukhov A.A. Experiments on generation of a high power ion beam in the plasma-filled diode. Laser and Particle Beams, 1993, v. 11, № 1, pp. 269−276.
- Goldstein S.A., Meger R.A., Ottinger P.F. J. Appl. Phys. 1984, v. 56, pp. 774−789.
- Bergman H.V., Nordike B.L. Journal of Material Science, 1981, v. 16, p. 863.
- Buchheit R.G. et al Ion beam modification of materials. Advances in coating technologies for corrosion and wear resistant coatings, 1995, Warrendale, PA, USA, p. 163.
- Быстрицкий B.M., Ковальчук Б. М., Месяц Г. А. и др. Физика элементарных частиц и атомного ядра, 1992, т. 23, сс. 19−57.
- Comisso R.J. IEEE Transactions on plasma science, 1997, v. 25, p. 280.
- Weber B.V. in Proc. of the 10th intern. Pulsed Power conf. IEEE, Piscataway, NJ, p. 202.
- Andersen H.H., Bay H.L. Topics in Applied physics (APS, New York), v. 47, p. 166.
- Comisso R.J. Phys of Fluids, В 4, p. 2368.
- Akiyama H, Lisitsyn I.V. Appl. Phys. Lett., 1997, v. 71, p. 2251.
- Вальчук B.B., Халиков C.B., Яловец А. П. Моделирование воздействия интенсивных потоков заряженных частиц на слоистые мишени. Математическое Моделирование, 1992, т. 4, № 10, с. 111−123.
- Bystritskii, V.M., S.V. Grigoriev S.V. et al., Use of microsecond plasma opening switch for material surface modification. Proc., 9th IEEE Conf. on Pulsed Power, Albuquerque, p. 1013, 1993. New Mexico.
- Григорьев С.В., Харлов A.B. и др. Исследование модификации поверхности металлов и сплавов под воздействием ионного пучка. В докл. 4 Всероссийской конф. по модификации свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц. Томск, 1996, с. 141.
- Bystritskii, V.M., Burkov, P.V., Grigoriev, S.V., Kharlov, A.V., Sinebryukhov, A.A. Material surface treatment using microsecond plasma opening switch. Theoretical and Applied Fracture Mechanics, 1997, Vol. 26, #2, p. 151.
- Remnev G.E., Shulov V.A. Applications of ion beams for technology Laser and Particle Beams, 1993, vol. 11, no. 4, p. 707−731.
- B.D. Cullity, Elements of X-ray Diffraction, 2nd ed., Addison-Wesley Publishing Company, Inc., 1978, p.257−272
- V.l. Itin, Y.F. Ivanov, S.V. Lykov, G.A. Mesyats, G.E. Ozur, D.I. Proskurovsky and V.P. Rotshtein, Proceedings of 9th International Conference on High-Power Particle Beams, v. 3, p. 1942−1947, Washington DC, 1992
- M.L. Sharp, G.E. Nordmark, С.С. Menzemer, Fatigue design of aluminum components and structures, 108−110, (McGraw-Hill, New York, 1996)
- E.H. Hollingsworth, H.Y. Hunsicker, in Book: Corrosion and corrosion protection handbook, 135−137, (M. Dekker, New York, 1983, edited by Schweitzer, Philip A)
- G.K. Wolf and W. Ensinger, Nucl. Instr. and Meth. B59/60 (1991) p. 173, and references therein.
- J.E. Baglin, IBM Journal of Research and Development, July 1994, Vol. 38, #4, p. 413
- D.L. Santos, J.P. Souza et al. Nucl. Instr. and Meth. 1995, B103, #1, p. 57.
- H. Hasuyama, Y. Shima et al. Nucl. Instr. and Meth. 1993, B80/81, p. 1304.
- Григорьев В.П., Коваль T.B. и др. Исследование модификации поверхности металлов и сплавов под воздействием ионного пучка. В докл. 4 Всероссийской конф. по модификации свойств конструкционных материалов пучками заряженных частиц. Томск, 1996, с. 213.