Физика плазмы, 2020, T. 46, № 11, стр. 1043-1056

Влияние смещения потенциала высоковольтного электрода на пробой, инициированный волной ионизации в разрядной трубке

А. В. Мещанов a, Ю. З. Ионих a*, Ю. С. Акишев bc

a Санкт-Петербургский государственный университет
Санкт-Петербург, Россия

b ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований
Москва, Россия

c Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
Москва, Россия

* E-mail: y.ionikh@spbu.ru

Поступила в редакцию 18.05.2020
После доработки 07.06.2020
Принята к публикации 07.06.2020

Аннотация

Экспериментально исследовано влияние смещения потенциала активного (высоковольтного) электрода на характеристики пробоя в разрядной трубке диаметром 15 мм, наполненной неоном, аргоном или их смесью (3:1) при давлении ~1 Торр. Смещение потенциала осуществляется параллельным подключением к электроду дополнительного постоянного напряжения или дополнительных импульсов амплитудой меньше напряжения поддержания самостоятельного разряда. При этом наблюдается изменение напряжения пробоя, скорости предпробойной волны ионизации и яркости излучения из ее фронта. В частности, пробойное напряжение может возрасти до 1.5–2 раз, и такое состояние разрядного промежутка может сохраняться в течение десятков минут. Предполагается, что причиной наблюдаемых эффектов является появление заряда на стенке трубки и изменение ее потенциала вблизи электрода, что влияет на характеристики первичного пробоя между электродом и стенкой и, в свою очередь, на процессы зажигания разряда. Исследуются механизмы возникновения поверхностного заряда стенки при подаче на электрод напряжения смещения.

Ключевые слова: электрический пробой, разрядная трубка, неон, аргон, волна ионизации, заряд стенки, пробойный потенциал, тлеющий разряд

DOI: 10.31857/S0367292120110050

Список литературы

  1. Behnke J.F., Bindemann T., Deutsch H., Becker K. // Contrib. Plasma Phys. 1997. V. 37. P. 345.

  2. Uhrlandt D., Schmidt M., Behnkeand J.F., Bindemann T. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2000. V. 33. P. 2475.

  3. Golubovskii Yu.B., Maiorov V.A., Behnke J., Behnke J.F. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2002. V. 35. P. 751.

  4. Li M., Li C., Zhan H., Xu J. //Appl. Phys. Lett. 2008. V. 92. 031503.

  5. Ambrico P.F., Ambrico M., Schiavull L., De Benedictis S. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2014. V. 47. 305201.

  6. Tschiersch R., Bogaczyk M., Wagner H.-E. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2014. V. 47. 365204.

  7. Wild R., Benduhn J., Stollenwerk L. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2014. V. 47. 435204.

  8. Tschiersch R., Nemschokmichal S., Meichsner J. // Plasma Sources Sci. Technol. 2017. V. 26. 075006.

  9. Недоспасов А.В., Новик А.Е. // ЖТФ. 1960. Т. 30. С. 1329.

  10. Ионих Ю.З. Физика плазмы. 2020. T. 46. C. 928.

  11. Василяк Л.М., Костюченко С.В., Кудрявцев Н.Н., Филюгин И.В. // УФН. 1994. Т. 164. С. 263.

  12. Shishpanov A.I., Meshchanov A.V., Kalinin S.A., Ionikh Y.Z. // Plasma Sources Sci. Technol. 2017. V. 26. 065017.

  13. Meshchanov A.V., Ivanov D.O., Ionikh Y.Z., Shishpa-nov A.I. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2018. V. 51. 335202.

  14. Horstman R.E., Lansink F.M.O. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1988. V. 21. P. 1130.

  15. Gendre M.F., Haverlag M., Kroesen G.M.W. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2010. V. 43. 234004.

  16. Калинин С.А., Капитонова М.А., Матвеев Р.М., Мещанов А.В., Ионих Ю.З. // Физика плазмы. 2018. Т. 44. С. 870.

  17. Ионих Ю.З., Мещанов А.В., Иванов Д.О. // ЖТФ. 2019. Т. 89. С. 1009.

  18. Мещанов А.В., Коршунов А.Н., Ионих Ю.З., Дят-ко Н.А. // Физика плазмы. 2015. Т. 41. С. 736.

  19. Мещанов А.В., Ионих Ю.З., Шишпанов А.И., Калинин С.А. // Физика плазмы. 2016. Т. 42. С. 936.

  20. Колоколов Н.Б., Благоев А.Б. // УФН. 1993. Т. 163. С. 55.

Дополнительные материалы отсутствуют.