Приборы и техника эксперимента, 2023, № 3, стр. 53-60

ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ И ВЫВОДА ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА В АТМОСФЕРУ В ШИРОКОАПЕРТУРНОМ УСКОРИТЕЛЕ НА ОСНОВЕ ИОННО-ЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИИ

С. Ю. Дорошкевич a*, М. С. Воробьёв a, М. С. Торба a, А. А. Гришков a, Н. Н. Коваль a, С. А. Сулакшин a, В. В. Шугуров a, В. А. Леванисов a

a Институт сильноточной электроники СО РАН
634055 Томск, просп. Академический, 2/3, Россия

* E-mail: doroshkevich096@gmail.com

Поступила в редакцию 08.08.2022
После доработки 19.09.2022
Принята к публикации 20.10.2022

Аннотация

Представлен новый способ повышения коэффициента вывода электронного пучка в атмосферу для ускорителей с несамостоятельным высоковольтным тлеющим разрядом, характеризующийся высокочастотной (десятки килогерц) генерацией вспомогательного разряда. Повышение эффективности вывода пучка в атмосферу достигается путем использования импульсного вспомогательного тлеющего разряда орбитронного типа и управления коэффициентом заполнения импульсов этого разряда при стабилизации среднего значения его тока. На примере исследуемого ускорителя показана возможность повышения коэффициента вывода на 0.3 относительно режима с постоянным током.

Список литературы

  1. Бугаев С.П., Крейндель Ю.Е., Щанин П.М. Электронные пучки большого сечения. М.: Энергоатомиздат, 1984.

  2. Salimov R.A., Cherepkov V.G., Golubenko J.I., Krainov G.S., Korabelnikov B.M., Kuznetsov S.A., Kuksanov N.K., Malinin A.B., Nemytov P.I., Petrov S.E., Prudnikov V.V., Fadeev S.N., Veis M.E. // Radiation Physics and Chemistry. 2000. V. 57. P. 661. https://doi.org/10.1016/S0969-806X(99)00486-7

  3. Брязгин А.А., Безуглов В.И., Кокин Е.Н., Коробейников М.В., Кузнецов Г.И., Макаров И.Г., Острейко Г.Н., Панфилов А.Д., Радченко В.М., Сердобинцев Г.В., Сидоров А.В., Тарнецкий В.В., Тиунов М.А., Факторович Б.Л., Чернов К.Н., Ческидов В.Г. // ПТЭ. 2011. № 3. С. 5.

  4. Воробьёв М.С., Коваль Н.Н., Сулакшин С.А. // ПТЭ. 2015. № 5. С. 112. https://doi.org/10.7868/S0032816215040138

  5. Баранов Г.А., Бодакин Л.В., Гурашвили В.А., Джигайло И.Д., Комаров О.В., Косогоров С.Л., Кузьмин В.Н., Сень В.И., Ткаченко Д.Ю., Успенский Н.А., Шведюк В.Я. // ПТЭ. 2013. № 1. С. 81. https://doi.org/10.7868/S0032816213010047

  6. Соковнин С.Ю. Наносекундные ускорители электронов для радиационных технологий. Екатеринбург: Уральский ГАУ, 2017.

  7. Crocker A., Foster H., Rampson H.M., Holliday J.H. // Electronics Lett. 1972. V. 8. № 18. P. 460.

  8. O’Brien B.B. // Applied Physics Letters. 1973. V. 22. Iss. 10. P. 503. https://doi.org/10.1063/1.1654485

  9. Вагнер И.В., Болгов Э.И., Гракун В.Ф., Гохфельд В.Л., Кудлай В.А. // ЖТФ. 1974. Т. 44. № 8. С. 1669.

  10. Garnsworthy R.K., Mathias L.E.S., Carmichael C.H.H. // Applied physics letters. 1971. V. 19. № 12. P. 506.

  11. Балтаков Ф.Н., Босамыкин В.С., Корнилов В.Г., Кудрявкин Е.В., Павловский А.И., Селявский В.Т., Суханов Л.В., Челпанов В.И. // ЖТФ. 1976. Т. 46. № 10. С. 2195.

  12. Isaacs G.G., Jordan D.L., Dooley P.J. // J. Phys. E.: Sci. Instrum.1979. V. 12. P. 115.

  13. Diop B., Bonnet J., Schmid T., Mohamed A. // Sensors. 2011. V. 11. № 5. P. 5202. https://doi.org/10.3390/s110505202

  14. Гаврилов Н.В., Крейндель Ю.Е., Щанин П.М. // ЖТФ. 1985. Т. 55. № 9. С. 1886.

  15. Нечаев А.А., Персианцев И.Г., Полушкин В.М., Тимофеев М.А., Тугарев В.А. // ПТЭ. 1983. № 2. С. 156.

  16. Денисов С.С., Успенский Н.А., Федяков В.П. // ПТЭ. 1984. № 2. С. 139.

  17. Аброян М.А., Успенский Н.А., Федяков В.П. // ПТЭ. 1984. № 4. С. 24.

  18. Косогоров С.Л., Успенский Н.А., Шведюк В.Я., Васеленок А.А., Джигайло И.Д., Смирнов Г.А. // Известия вузов. Физика. 2020. Т. 63. № 10. С. 41.

  19. Баранов Г.А., Гурашвили В.А., Джигайло И.Д., Комаров О.В., Косогоров С.Л., Кузьмин В.Н., Немчинов В.С., Сень В.И., Успенский Н.А., Шведюк В.Я. // ПТЭ. 2020. № 2. С. 102. https://doi.org/10.31857/S0032816220030027

  20. Аброян М.А., Евстратов И.Ю., Косогоров С.Л., Мотовилов С.А., Сиротинкин В.В., Шапиро В.Б. // ПТЭ. 1998. № 2. С. 83.

  21. Doroshkevich S., Sulakshin S., Vorobyov M., Koval N., Ekavyan A., Chistyakov A. // IEEE 2020. Proc. of 7th Int. Cong. on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE). 21st Int. Symp. on High-Current Electronics (Tomsk). 2020. P. 42. https://doi.org/10.1109/EFRE47760.2020.9241926

  22. McClure G. // Appl. Phys. Lett. 1963. V. 2. № 12. P. 233. https://doi.org/10.1063/1.1753749

  23. Makarov M., Loumani Y., Minea T., Gousset G., Kozyrev A. // Europhys. Lett. 2006. V. 74. № 3. P. 431. https://doi.org/10.1209/epl/i2005-10542-y

  24. Новиков А.А. Источники электронов высоковольтного тлеющего разряда с анодной плазмой. М.: Энергоатомиздат, 1983.

  25. Гаврилов Н.В., Крейндель Ю.Е., Месяц Г.А., Шведов Ф.Н. // ПЖТФ. 1988. Т. 14. № 10. С. 865.

  26. Никулин С.П. // ЖТФ. 1997. Т. 67. № 5. С. 43.

  27. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1987.

  28. Метель А.С., Григорьев С.Н., Мельник Ю.А., Панин В.В. // Физика плазмы. 2009. Т. 35. № 12. С. 1140.

  29. Torba M.S., Doroshkevich S.Yu., Levanisov V.A., Vorobyov M.S., Koval N.N., Sulakshin S.A. // Journal of Physics: Conference Series. 2021. V. 2064. 012122. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2064/1/012122

  30. Belkind A., Freilich A., Scholl R. // Surface and Coatings Technology. 1998. V. 108–109. P. 558.

  31. Doroshkevich S.Yu.,Vorobyov M.S., Torba M.S., Koval N.N., Sulakshin S.A., Levanisov V.A., Ekavyan A.A., Chistyakov A.V. // Journal of Physics: Conference Series. 2021. V. 2064. 012116. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2064/1/012116

  32. Николаев В.Б. // ЖТФ. 1976. № 7. С. 1555.

  33. Seltser S.M., Berger M.J. // Nucl. Instrum. and Methods. 1974. V. 119. P. 157.

Дополнительные материалы отсутствуют.