WWW.OS.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Научные публикации
 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |

«Е. М. Окс ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ КАТОДОМ: ФИЗИКА, ТЕХНИКА, ПРИМЕНЕНИЯ Томск – 2005 2 Введение УДК 621.384: ...»

-- [ Страница 1 ] --

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Е. М. Окс

ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ

С ПЛАЗМЕННЫМ КАТОДОМ:

ФИЗИКА, ТЕХНИКА, ПРИМЕНЕНИЯ

Томск – 2005

2 Введение

УДК 621.384: 537.533

О 52

Окс Е.М. Источники электронов с плазменным катодом: физиО 52 ка, техника, применения. – Томск: Изд-во НТЛ, 2005. – 216 с.

ISBN 5-89503-248-6 Настоящая монография представляет собой попытку обобщения современного состояния одного из разделов прикладной физики низкотемпературной плазмы – плазменной эмиссионной электроники. В книге в равной степени уделено внимание как современному пониманию основных физических процессов эмиссии электронов из плазмы, так и представлению последних разработок в области создания источников электронов с плазменным катодом. Она может представлять интерес для разработчиков источников электронов, а также для специалистов, использующих электронные пучки для решения фундаментальных и прикладных задач. Книга может быть полезна для студентов старших курсов, магистрантов и аспирантов высших технических учебных заведений, специализирующихся в областях вакуумной и плазменной электроники, генерации пучков заряженных частиц и их применения.



УДК 621.384: 537.533 Р е ц е н з е н т: доктор технических наук Н.Г. Ремпе Рекомендовано к изданию ученым советом Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники ISBN 5-89503-248-6 © Е.М. Окс, 2005 Введение

ВВЕДЕНИЕ

Способность к эмиссии заряженных частиц является одним из фундаментальных свойств плазмы. Практический интерес к этому явлению связан с возможностью создания на основе плазменных систем источников заряженных частиц широкого спектра параметров для различных применений. Если эмиссия ионов из плазмы представляет собой едва ли не единственную возможность генерации ионных пучков, то получение электронных пучков с использованием так называемого «плазменного катода» или «плазменного эмиттера электронов» может быть оправдано только при наличии явных преимуществ такого устройства по сравнению с традиционно используемым твердотельным термоэмиссионным катодом.

К известным достоинствам плазменных источников электронов следует отнести более высокую плотность эмиссионного тока, способность к импульсной эмиссии, более широкий диапазон давлений остаточного газа, некритичность к остаточной вакуумной среде и ряд других. Преимущества плазменных катодов проявляются в тех случаях, когда термокатод не может обеспечить требуемых параметров электронного пучка из-за ограничения эмиссионной способности, например, в импульсном режиме, или при его работе в области более высоких давлений, а также в присутствии агрессивных сред. Важная особенность плазменного катода состоит в возможности отбора из плазмы практически всех электронов, генерируемых в разрядном промежутке. Это обуславливает высокую эффективность эмиттера электронов такого типа.

Относительно высокая, по сравнению с термокатодом, температура электронов в плазме может быть отнесена к одному из основных недостатков плазменного эмиттера электронов, повышающего эмиттанс электронного пучка и ограничивающего максимальное значение его яркости. Однако большая, по сравнению с термокатодом, плотность электронного тока, отбираемого из плазмы, позволяет для многих случаев применения плазменных источников электронов существенно ослабить и даже нивелировать негативное влияние повышенной температуры электронов на качество формирование электронного пучка.

4 Введение Специфические свойства электронных источников с плазменным катодом делают привлекательным их применение в таких областях, как электронно-лучевая сварка и наплавка, модификация поверхностных свойств материалов, генерация электромагнитного излучения, радиационные и плазмохимические технологии и ряде других.

Совокупность исследований эмиссионных свойств плазмы в сочетании с созданием на их основе эффективных источников электронных пучков представляет собой научное направление прикладной физики низкотемпературной плазмы, получившее название «Плазменная эмиссионная электроника». Признание плазменной эмиссионной электроники как самостоятельного научного направления неразрывно связанно с именем его основателя – лауреата Государственной премии РФ в области науки и техники, доктора технических наук, профессора Юлия Ефимовича Крейнделя. Именно при его непосредственном участии и под его научным руководством были выполнены пионерские работы по исследованию эмиссии электронов из плазмы разрядов низкого давления.

В результате тщательного изучения эмиссионных свойств низкотемпературной плазмы достигнуто понимание основных физических механизмов, обуславливающих процесс эмиссии электронов из плазмы, предложены эффективные методы стабилизации эмиссионных параметров плазмы и способы управления ими. На основании этих исследований создана широкая номенклатура плазменных источников электронов с уникальными параметрами и широкими функциональными возможностями. Опыт создания высокоэффективных плазменных катодов может быть использован и в плазменных источниках ионов. Следует также отметить, что параметры ионных или электронных пучков, извлеченных из плазмы, несут информацию об основных физических процессах, происходящих в плазме. Это делает возможным привлечение эмиссионных методов для исследования фундаментальных процессов в плазме и разряде низкого давления.





Весомый вклад в развитие плазменной эмиссионной электроники внесли соратники и ученики профессора Ю.Е. Крейнделя, работавшие с ним и под его руководством в г. Томске: в отделе плазменной эмиссионной электроники Института сильноточной электроники СО РАН и на кафедре физики Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники, а после его переезда в г. Екатеринбург

– в Институте электрофизики УрО РАН. Среди них доктора наук, профессора П.М. Щанин, В.А. Груздев, А.П. Семенов, Е.М. Окс, Н.В. ГавВведение рилов, Н.Н. Коваль, С.П. Никулин, Н.Г. Ремпе, В.Я. Мартенс. Существенный вклад в решение инженерных проблем развития сварочных электронных пушек с плазменным катодом и их широкое внедрение внес к.т.н. С.И. Белюк. Значительное влияние на развитие этого научного направления, особенно на физическую интерпретацию явления эмиссии электронов из плазмы, оказали д.ф.-м.н., профессор А.В. Жаринов и д.ф.-м.н. Ю.А. Коваленко (г. Москва). Из зарубежных исследователей следует, прежде всего, выделить американских ученых: доктора Д. Гойбела (D. Goebel), доктора Э. Гершковича (A. Herchcovitch), а также профессора Я. Красика (Израиль).

По данной тематике в 1977 г. была издана замечательная книга Ю.Е. Крейнделя «Плазменные источники электронов» [1]. Позднее, в 1989 г., в книге «Плазменные процессы в технологических электронных пушках» [2] им была написана отдельная глава, посвященная плазменным источникам электронов. Проблемам и перспективам развития плазменной эмиссионной электроники посвящены тематические сборники [3 – 5], ряд обзорных статей [6 – 10], а также материалы I Всесоюзного совещания по плазменной эмиссионной электронике [11]. Вопросы формирования электронных пучков большого сечения, включая системы с плазменным катодом, рассмотрены в [12].

Настоящая монография представляет собой попытку обобщения современного состояния плазменной эмиссионной электроники на основе ее развития в последние годы. В книге в равной степени уделено внимание как современному пониманию основных физических процессов эмиссии электронов из плазмы, так и представлению последних разработок в области создания источников электронов с плазменным катодом, а также их применениям. Она может представлять интерес как для разработчиков источников электронов, так и для специалистов, использующих электронные пучки для решения фундаментальных и прикладных задач. Книга может быть полезна для студентов старших курсов, магистрантов и аспирантов высших технических учебных заведений, специализирующихся в областях вакуумной и плазменной электроники, генерации пучков заряженных частиц и их применения.

Монография состоит из 5 глав. В первой главе описаны разрядные системы, наиболее часто применяемые в электронных источниках с плазменным катодом. К таким системам относятся тлеющий разряд с полым катодом, разряды в скрещенных электрическом и магнитном полях типа Пеннинга и магнетронного, дуговой контрагированный разряд 6 Введение низкого давления, а также вакуумная дуга с катодным пятном. Для всех используемых разрядных систем характерно отсутствие накаленных (термоэмиссионных) электродов. Рассмотрены основные особенности каждого из разрядов, приведены их характеристики и параметры.

Вторая глава посвящена общим вопросам эмиссии электронов из плазмы. Здесь же описаны принципы стабилизации эмиссионных параметров плазмы и методы управления током эмиссии электронов. В этой же главе приведены результаты исследований процесса токоотбора из плазмы в форвакуумной области давлений и особенности генерации электронных пучков из нестационарных плазменных образований.

В третьей и четвертой главах представлены конструкции различных плазменных источников электронов, приведены их параметры и характеристики. В частности, третья глава посвящена источникам аксиальносимметричных (цилиндрических и узкосфокусированных) электронных пучков, тогда как в следующей главе описаны источники электронных пучков большого сечения, в том числе и источники ленточных электронных пучков.

В пятой, заключительной, главе представлены некоторые наиболее характерные для сегодняшнего дня области применения электронных источников с плазменным катодом.

Значительная часть излагаемого в книге материала представляет собой результаты исследований, выполненных непосредственно автором со своими коллегами и учениками. В книге использованы литературные данные других авторов, опубликованные в отечественной и зарубежной печати. Очевидно, что не все известные на сегодняшний день результаты исследований и разработок нашли в данной монографии отражение в полном объеме. В ряде случаев автор ограничился лишь ссылкой на соответствующие публикации. Выбор того или иного материала для представления определялся во многом личными «пристрастиями» автора в условиях ограниченного объема книги. Автор заранее приносит свои извинения коллегам, результаты исследований которых не нашли здесь достаточного отражения.

Автор признателен рецензенту, д.т.н. Н.Г. Ремпе, за внимательное прочтение рукописи. Полезные предложения и замечания, высказанные рецензентом, существенно улучшили ее содержание.

Для автора большая честь посвятить эту работу своему учителю – профессору Ю.Е. Крейнделю.

Введение Монографии, обзорные статьи и сборники статей

1. Крейндель Ю.Е. Плазменные источники электронов. – М.: Атомиздат, 1977. – 144 с.

2. М.А. Завьялов, Ю.Е. Крейндель, А.А. Новиков, Л.П. Шантурин. Плазменные процессы в технологических электронных пушках. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 256 с.

3. Источники электронов с плазменным эмиттером: Сб. статей / Под ред. проф. Ю.Е. Крейнделя. – Новосибирск: Наука, 1983. – 120 с.

4. Источники заряженных частиц с плазменным эмиттером: Сб. статей / Под ред. проф. П.М. Щанина. – Екатеринбург: Наука, 1993. – 152 с.

5. Изв. вузов. Физика: Тематич. вып. «Плазменная эмиссионная электроника» / Под ред. проф. П.М. Щанина. – 2001. – Т. 44. – № 9.

6. Oks E.M. Physics and technique of plasma electron sources // Plasma Sources Sci. Тechnol. – 1992. – V. 1. – P. 249 – 255.

7. Oks Е.М. and Schanin P.M. Development of plasma cathode electron guns // Physics of Plasmas. – 1999. – V. 7. – No. 5. – P. 1649 – 1654.

8. Broad beam electron guns with plasma cathodes / N.N. Koval, E.M. Oks, Yu. E. Kreindel, P.M. Schanin and N.V. Gavrilov // Nucl. Instrum. Methods in Phys. Research. – 1992. – V. A312. – P. 417 – 428.

9. Gushenets V.I., Oks E.M., Yushkov G.Yu., Rempe N.G. Current Status of the Plasma Emission Electronics: I. Basic Physical Processes // Laser and Particle Beams. – 2003. – V. 21. – No. 2. – P. 123 – 138.

10. Bugaev A.S., Vizir A.V., Gushenets V.I., Nikolaev A.G., Oks E.M., Yushkov G.Yu., Burachevsky Yu.A., Burdovitsin V.A., Osipov I.V., Rempe N.G.

Current Status of the Plasma Emission Electronics: II. Hardware // Laser and Particle Beams. – 2003. – V. 21. – No. 2. – P. 139 – 156.

11. I Всес. совещ. по плазменной эмиссионной электронике: Сб. докл. – Улан-Удэ: Бурятский НЦ СО РАН, 1991. – 152 c.

12. Бугаев С.П., Крейндель Ю.Е., Щанин П.М. Электронные пучки большого сечения. – М.: Энергоатомиздат, 1984. – 112 с.

Глава 1

РАЗРЯДЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПЛАЗМЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРО- НОВ

При создании источников электронов с плазменным катодом необходимо удовлетворить одновременно двум противоречивым требованиям.

С одной стороны, для обеспечения требуемой эмиссионной плотности электронного тока из плазмы необходимо достижение определенного значения концентрации плазмы, что подразумевает создание условий для эффективной ионизации в плазме вблизи ее эмиссионной границы. С другой стороны, для ускорения электронного пучка до требуемых энергий необходимо приложение в области формирования и ускорения пучка высокого напряжения. Это, в свою очередь, требует существенного снижения вероятности ионизационных процессов, приводящих к пробою ускоряющего промежутка. Проблема, очевидно, может быть решена в результате создания перепада давлений между областями генерации плазмы и отбора электронов. Однако это возможно лишь в случае относительно небольшой площади эмиссионной поверхности плазмы, например при генерации сфокусированных электронных пучков. Для электронных пучков большого сечения или при генерации электронов в форвакуумном диапазоне давлений создание такого перепада затруднено или практически невозможно. В связи с этим выбор соответствующей разрядной системы, способной одновременно обеспечить условия для эффективной генерации электронов в плазме и их устойчивого отбора, представляется едва ли не единственным условием успешного функционирования электронного источника с плазменным катодом.

Разряды, применяемые в источниках электронов с плазменным катодом, должны обеспечить при минимально возможном давлении генерацию плотной плазмы в локальной области отбора электронов. Таким специфичным требованиям в наибольшей степени удовлетворяют Глава 1. Разряды низкого давления для плазменных источников электронов тлеющий разряд с полым катодом, разряды в скрещенных электрическом и магнитном полях типа Пеннинга или цилиндрического магнетронного, а также дуговой контрагированный разряд и вакуумная дуга.

Отметим, что для большинства плазменных катодов характерна комбинация различных разрядных систем в одном устройстве. Например, один из разрядов (основной) используется для генерации эмиссионной плазмы, а другой (вспомогательный) применяется для инициирования и поддержания основного разряда. Рассмотрим кратко особенности каждой из разрядных систем, наиболее часто применяемых в электронных источниках с плазменным катодом.

1.1. Разряд с полым катодом Разряд с полым катодом [1] благодаря ряду своих замечательных свойств нашел широкое применение в различных плазменных устройствах, в том числе и в плазменных источниках электронов. Характерной особенностью разряда этого типа является осцилляция быстрых электронов, эмиттированных с внутренних стенок катодной полости и ускоренных в катодном слое. В отличие от аналогичных разрядных систем с осцилляцией электронов, реализуемых, например, в скрещенных электрическом и магнитном полях (см. разд. 1.2), где электроны удерживаются магнитным полем, в разряде с полым катодом быстрые электроны остаются в разрядном промежутке достаточно долгое время, многократно отражаясь в катодном падении потенциала [2,3]. Возможны 4 различные конфигурации полого катода, 5 обеспечивающие осцилляцию электронов, однако в плазменных источниках электронов катодная полость обычно выполняется в виде полого цилиндра с центральным отверстием в одном из его торцов (рис. 1.1). В зависимости от требуемых эмиссионных параметров плазмы характерные размеры полости варьируются от единиц миллиметров до десятков сантиметров. Оптимальное отношение длины поРис. 1.1. Электродная схелости lп к ее диаметру dп лежит в пределах ма разряда с полым катоlп/dп 7 –10. Диаметр отверстия в открытом дом: 1 – катод; 2 – анод;

торце полости dо обычно в несколько раз 3 – отверстие; 4 – катодный слой; 5 – плазма 10 Е. М. Окс. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ КАТОДОМ меньше dп. Именно электростатическое удержание электронов в катодной полости обуславливает так называемый эффект полого катода, который проявляется в резком понижении напряжения горения разряда и увеличении его тока (рис. 1.2), а также в расширении рабочего диапазона давлений в область более низких значений. Отметим, что эффект полого катода реализуется лишь в условиях, когда длина свободного пробега электронов превышает характерный размер катодной полости. Тип разряда с полым катодом определяется механизмом эмиссии электронов в катодной поверхности. В связи с этим можно выделить: дуговые разряды с холодным и накальным полым катодом [4], в том числе с самокалящимся катодом [5], а также тлеющие разряды с полым катодом в высоковольтной и низковольтной формах [6].

Uг, B Низковольтный тлеющий разряд с «холодным» полым катодом достаточно просто реализуется, отличается временной стабильностью [7] и пространственной однородностью [8] параметров плазмы. Эта разновидность разряда наиболее часто используется для генерации плазмы в источниках электронов с плазменным катодом. Для таких систем в стационарном режиме при напряжении горения разряда Uг = 400 – 600 В ток разряда Iр, как правило, не превышает 1 А, хотя при создании специальных условий, препятствующих образованию катодных пятен, возГлава 1. Разряды низкого давления для плазменных источников электронов можно увеличение тока приблизительно на порядок величины [9]. В импульсном режиме разряда с полым катодом в микросекундном диапазоне длительностей диффузная форма горения может быть реализована с током в сотни ампер [10]. Температура электронов в плазме разряда Te такого типа обычно составляет несколько электрон-вольт. Концентрация плазмы ne определяется достигнутой в разряде плотностью тока на катод (от единиц миллиампер до нескольких ампер на см2), и порядок ее величины лежит в пределах ne ~ 1010 – 1013 см–3.

В процессе исследования низковольтной формы разряда с полым катодом было обращено внимание на возможность дополнительной эмиссии электронов с поверхности катода в результате ультрафиолетового излучения из объема плазмы [11]. Однако авторами работы [12] был сделан вывод о том, что фотоэлектронная эмиссия может играть лишь второстепенную роль. Ими было также высказано предположение о том, что основным фактором, обеспечивающим развитие эффекта полого катода, является размножение электронов в области катодного падения потенциала. Очевидно, что роль данного фактора снижается при увеличении тока разряда или снижении рабочего давления, когда протяженность катодного падения потенциала становится малой по сравнению с размерами катодной полости, а длина свободного пробега электронов е становится много больше характерных размеров разрядного промежутка.

Протяженность катодного падения потенциала dк может быть определена из совместного решения известных уравнений Чайлда – Ленгмюра и Бома [13]:

dк (0/ni)1/2 (Uк)3/4/(ekTe)1/4, (1.1) где e – заряд электрона; Uк – катодное падение потенциала; ni – концентрация ионов в плазме; Te – температура электронов.

Однородность плотности ионного тока по поверхности полого катода зависит как от геометрической формы катода, так и от рабочего давления. В длинной и узкой катодной полости концентрация плазмы, а следовательно, и плотность ионного тока на катод возрастает по мере приближения к выходной апертуре катода, обращенной к аноду [14].

Геометрия разрядной системы оказывает значительное влияние на условия генерации разрядной плазмы, и, следовательно, на параметры разряда [15, 16]. Для достижения эффективной осцилляции быстрых электронов необходимо либо уменьшать выходную апертуру катодной полости, либо увеличивать размеры катода. В работе [17] показано, что 12 Е. М. Окс. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ КАТОДОМ снижение величины отношения площади выходной апертуры катодной полости к площади внутренней поверхности катода Sа/Sк приводит к значительному уменьшению нижнего предела рабочего давления. Более того, в этой области рабочее давление газа p прямо пропорционально отношению Sа/Sк. При снижении Sа/Sк до некоторого значения разряд реагирует на уменьшение давления резким ростом напряжения горения.

Нижнее предельное давление, а также рабочее давление при заданном напряжении горения также резко возрастает. При этом в области выходной апертуры образуется двойной электростатический слой, на котором локализуется напряжение Uc = 10 – 40 В.

Поскольку катодная полость представляет собой электростатическую ловушку для быстрых электронов, покинуть которую они могут лишь через выходную апертуру в результате хаотических осцилляций, доля энергии первичного электрона, затраченная на ионизацию, зависит от соотношения /L. (Здесь – длина релаксации электрона: среднее расстояние, на котором его первоначальная энергия уменьшается до потенциала ионизации Ei рабочего газа, L – средняя длина траектории электрона, которую он прошел внутри катодной полости до того, как вышел через апертуру.) Если потери энергии быстрого электрона определяются только неупругими столкновениями с молекулами газа, то величина приблизительно равна длине ионизационной релаксации i, которая, согласно [17], оценивается как i = (eUк/Ei)i, (1.2) где i – средняя длина свободного пробега электрона между двумя последовательными актами ионизации. Для Sа/Sк 1 пространственное распределение первичных электронов практически однородно и изотропно. В этих условиях зависимость L от Sа/Sк может быть получена исходя из допущения, что осциллирующие первичные электроны движутся ко всем частям катодной поверхности с равной вероятностью. С использованием выражений для вероятности вылета электрона из полости и для средней длины одного пролета в [17] было получено L = 4V/Sa. (1.3) Здесь V – объем катодной полости.



В рабочей области давления тлеющего разряда с полым катодом энергия первичного быстрого электрона определяется величиной катодного падения потенциала, которая, в свою очередь, зависит от отношения площади выходной апертуры катодной полости к площади Глава 1. Разряды низкого давления для плазменных источников электронов внутренней поверхности катода. Энергия быстрого электрона полностью расходуется на ионизацию в катодной полости только в случае, когда L. Длина свободного пробега электрона с энергией 300 – 600 эВ при давлении, близком к нижнему граничному (около 5·10–2 Па), составляет приблизительно 2 м, что в 10 – 100 раз больше, чем обычно используемый диаметр катодной полости. Следовательно, потери первичных электронов в результате поглощения катодной поверхностью не влияют на параметры разряда, тогда как потери электронов через выходную апертуру полости играют решающую роль [15 – 17]. При уменьшении выходной апертуры катодной полости, начиная с некоторого значения, в области выходной апертуры может образовываться двойной электрический слой, на котором локализуется скачок потенциала. Критерий образования двойного слоя следует из условия равенства катодного и анодного токов разряда [17]. Автор этой работы исходил из предположения, что анод с достаточно большой поверхностью заряжен отрицательно по отношению к плазме. В этом случае разность потенциалов, отражающая электроны, исчезает при Sа/Sк (m/Mi)1/2. При дальнейшем уменьшении отношения Sа/Sк условие токопрохождения в разряде может выполняться только при формировании внутри катодной полости в области выходной апертуры двойного слоя с площадью поверхности больше, чем Sa. Электроны, ускоряемые в двойном слое,

–  –  –

фокусируются и проходят через малую выходную апертуру, обеспечивая условие равенства тока через апертуру на анод катодному току. Таким образом, условие возникновения двойного слоя в области выходной апертуры катодной полости принимает вид [17] Sa/Sк (m/Mi)1/2. (1.4) Условие (1.4) хорошо согласуется с экспериментальными данными для аргона, полученными в [17], где было показано, что при оптимальном соотношении Sа/Sк сильноточная (2 мА/см2) низковольтная (до 1000 В) форма тлеющего разряда может существовать при давлении вплоть до 0,03 Па.

Таким образом, уменьшение отношения Sа/Sк положительно влияет на параметры разряда с полым катодом, приводя к снижению напряжения горения, а также нижнего предельного давления (рис. 1.3) лишь до момента, определяемого неравенством (1.4). Дальнейшее изменение этого отношения приводит к обратному эффекту за счет возникновения двойного электростатического слоя в анодной области разряда.

В оптимальных условиях горения разряда с полым катодом время жизни электронов достаточно для практически полной потери их энергии на ионизацию. Тем на менее создание в катодной области магнитного поля приводит к значительному снижению напряжения горения разряда на 100 – 150 В [12, 18]. Это однозначно свидетельствует о появлении в магнитном поле дополнительного источника генерации плазмы.

Снижение напряжения горения разряда в данном случае сопровождается появлением колебаний плотности ионного тока на зонд, частота которых лежит в пределах 5 – 50 кГц и возрастает с увеличением индукции магнитного поля [18, 19]. Влияние магнитного поля на процессы горения разряда с полым катодом может быть связано с формированием коллективной неустойчивости в плазме. Однако этот вопрос требует проведения дальнейших исследований.

В заключение отметим, что, несмотря на широкое использование тлеющего разряда с полым катодом в плазменных источниках электронов, рабочее давление разряда такого типа несколько выше, чем давление, необходимое для обеспечения стабильной эмиссии электронов из плазмы. Поэтому снижение рабочего давления разряда с полым катодом так же, как и напряжения горения остаются актуальными проблемами, решение которых обуславливает дальнейшее развитие электронных источников с плазменным катодом на основе разряда такого типа.

Глава 1. Разряды низкого давления для плазменных источников электронов Ряд других аспектов функционирования разряда с полым катодом применительно к его использованию в плазменных источниках электронов изучался в работах [20 – 23]

1.2. Разряды в скрещенных электрическом и магнитном полях К тлеющим разрядам в скрещенных ЕН полях относятся разряд типа Пеннинга [24], а также магнетронный разряд [25]. Разряды такого типа достаточно хорошо известны, и они широко используется в различных газоразрядных устройствах (ионных насосах, газоразрядных манометрах, ионных источниках, напылительных установках и др.). Несмотря на различие конфигураций электродных систем, процессы образования плазмы и условия токопрохождения в разрядах Пеннинга и магнетронного настолько близки, что они рассматриваются как две разновидности одного и того же разряда в магнитном поле. Благодаря созданию условий для осцилляции электронов, разряды в скрещенных полях относительно легко зажигаются при низких и сверхнизких давлениях, а в области рабочих давлений плазменных источников электронов они существуют в сильноточной низковольтной форме, обеспечивая требуемый ток электронного пучка. Важно отметить, что для плазменных эмиттеров электронов на основе разрядов в скрещенных ЕН полях не существует проблемы согласования катода с внешним магнитным полем, которое может использоваться для фокусировки и (или) транспортировки ускоренного электронного пучка.

Схематичные изображения электродных систем разрядов типа Пеннинга и магнетронного представлено на рис 1.4. Ускоренные в катодном падении электроны, удерживаясь магнитным полем, движутся в скрещенных ЕН полях по замкнутым траекториям: возвратно-поступательно в разряде Пеннинга и по циклоиде в магнетронном разряде. Покинуть разрядную систему и достигнуть анода быстрый электрон может только после многократных столкновений и потери практически всей своей энергии. Такие условия обеспечивают высокую степень ионизации рабочего газа вплоть до давлений газа 10–2 Па, которое несколько ниже, чем давление, необходимое для тлеющего разряда с полым катодом.

Интерес к разряду магнетронного типа в цилиндрической геометрии электродов (рис. 1.4, б) связан с возможностью создания на его основе источника трубчатого электронного пучка электродов. Для такой элекЕ. М. Окс. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ КАТОДОМ тродной системы более эффективное удержание электронов осуществляется в конфигурации электродов типа «обращенный магнетрон» (анод 2 внутри катода 1, а торцевые электроды 3 находятся под катодным потенциалом). Как показали эксперименты, в рабочей области давлений источников электронов с плазменным катодом для стабильного инициирования разряда в системе «обращенный магнетрон» было достаточно напряжения зажигания Uз = 1,5 – 2,0 кВ и магнитного поля В 0,01 T [26]. Напряжение горения разряда лежит в пределах Uр = 400

– 600 В. Вольт-амперная характеристика разряда – слабо растущая.

Рис. 1.4, а. Электродная схема разряда типа Пеннинга:

1 – плоские катоды; 2 – цилиндрический анод Глава 1. Разряды низкого давления для плазменных источников электронов Рис. 1.4, б. Электродная схема разряда магнетронного типа цилиндрической геометрии: 1 – катод; 2 – анод; 3 – торцевые электроды; 4 – соленоид В источниках электронов с плазменным катодом максимальный ток эмиссии электронов обусловлен достигнутым значением тока разряда.

Величина наибольшего тока магнетронного разряда Iм ограничена возникновением катодного пятна и переходом в дуговой режим. Значения Iм во многом определяются давлением и родом рабочего газа, состоянием поверхности, его площадью, в импульсном режиме – длительностью импульса разряда. В разряде с гелием при длительности импульса тока разряда р = 20 мкс ток диффузного горения разряда достигал Iм = 1,2 кА [27] при плотности тока на катод jм = 5 А/см2. Снижение Iм при увеличении длительности импульса тока разряда достаточно точно описывается эмпирическим соотношением [28] Im = A/р2/3. (1.5) Измеренная в разряде температура электронов составляет Те = 4 – 8 эВ, концентрация плазмы в зависимости от тока разряда лежит в пределах ne = 1010 – 1013 см–3.

1.3. Дуговые разряды В электронных источниках с плазменным катодом величина тока пучка соизмерима со значением тока разряда, генерирующего плазму.

Поэтому повышение эмиссионного тока обуславливает необходимость соответствующего увеличения тока разряда. В тлеющем разряде, как известно, плотность тока разряда и его полный ток ограничены некоторым предельным значением, приблизительно равным минимальному току образования и устойчивого существования катодного пятна. Ток диффузной формы тлеющего разряда можно повысить за счет увеличения площади поверхности катода. При этом целесообразно принудительно ограничивать ток на локальную область катода так, чтобы его плотность была ниже уровня возникновения катодного пятна. Такой подход может быть оправдан при решении задач, связанных с достижением конкретных параметров электронных пучков. Однако он не снимает принципиальную проблему ограничения тока разряда, а следовательно, и тока эмиссии в плазменных источниках электронов на основе тлеющего разряда.

18 Е. М. Окс. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ КАТОДОМ Стремление к дальнейшему повышению тока электронного пучка и его плотности привело к необходимости использования в плазменных источниках электронов разрядов типа дугового. Поскольку разрядная система плазменного катода не должна иметь накаленных электродов, то в этих условиях для дугового разряда характерно существование на отрицательном электроде одного или нескольких катодных пятен. Катодное пятно дугового разряда обладает «неограниченной» эмиссионной способностью, и это обеспечивает возможность генерации в таких системах электронных пучков с экстремально высокими удельными и интегральными параметрами. В плазменных источниках электронов используются две формы дугового разряда: вакуумная дуга, в которой эмиссионная плазма генерируется непосредственно катодным пятном, и дуговой контрагированный разряд низкого давления, когда катодное пятно экранируется от области отбора электронов из плазмы двойным электростатическим слоем.

1.3.1. Вакуумный дуговой разряд Схематичное изображение вакуумно-дуговой разрядной системы, которое может быть использовано для генерации электронных пучков, представлено на рис. 1.5. Вакуумный дуговой разряд, или вакуумная дуга, представляет собой разряд между двумя электродами в вакууме, когда плазмообразующая среда обеспечивается испарением материала электрода в одном или нескольких катодных пятнах. Именно существование катодных пятен и обеспечение ими токопереноса разрядного тока на катоде представляет собой принципиальную особенность вакуумной Глава 1. Разряды низкого давления для плазменных источников электронов Рис. 1.5. Электродная схема разрядной системы плазменного источника электронов на основе вакуумной дуги с инициированием разряда по поверхности диэлектрика: 1 – катод; 2 – анод; 3 – изолятор системы инициирования; 4 – плазменный поток; 5 – поджигающий электрод; 6 – электронный пучок дуги, отличающей ее от других разрядов. Катодное пятно представляет собой хаотически перемещающееся по поверхности электрода ярко святящее плазменное образование микронных размеров, через которое протекает ток разряда с плотностью jк 106 – 108 А/см2.

При протекании тока с такой высокой плотностью из-за локального перегрева поверхности в области существования катодного пятна происходит интенсивное испарение материала электрода, и в парах этого материала образуется плотная металлическая плазма, которая затем расширяется в направлении анода со скоростью vi ~ 104 м/с. В процессе распространения плазмы от катодного пятна ее концентрация спадает с расстоянием приблизительно по обратному квадратичному закону и в области отбора ее электронов ее концентрация обычно составляет ne 1010 – 1012 см–3. Для вакуумного дугового разряда характерна доминирующая роль процессов в катодном пятне и их определяющее влияние на условия токопрохождения и установившиеся параметры плазмы.

Катодные пятна неустойчивы, и они хаотически перемещаются по поверхности катода, обуславливая неоднородность плотности плазмы и ее нестабильность, что, в конечном счете, влияет на качество извлеченного из нее электронного пучка. В результате функционирования катодного пятна происходит эрозия катода. Все процессы, обуславливающие эрозию, происходят в поверхностном слое металла толщиной 1 – 2 мкм, при этом скорость уноса материалов составляет величину порядка 105 г на 1 Кл переносимого катодом заряда. Различают катодные пятна первого и второго рода. Пятна первого рода возникают в начальный момент времени, когда поверхность содержит диэлектрические пленки и включения. Такие пятна быстро перемещаются по катоду, приводя к незначительной эрозии его поверхности. Спустя некоторое время после зажигания дуги, составляющее сотни микросекунд, при токе дуги в сотни ампер, наряду с пятнами первого рода, появляются отдельные пятна существенно больших размеров, перемежающиеся со значительно меньшей скоростью. Это пятна второго рода, и они всегда появляются на хорошо очищенных и обезгаженных поверхностях катода.

20 Е. М. Окс. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ КАТОДОМ Важным свойством катодного пятна является циклический характер его функционирования. Катодное пятно циклически меняет свой потенциал и другие параметры. Длительность цикла для большинства металлов составляет величину порядка 10–8 с. Время жизни отдельного пятна от момента зарождения до погасания включает в себя множества циклов, но это время обычно не превышает нескольких микросекунд.

Для катодного пятна характерно минимальное значение тока, при котором оно существует. Величина порогового тока образования катодного пятна определяется материалом электрода, состоянием его поверхности и для чистых металлов лежит в пределах от сотен миллиампер (цинк) до нескольких ампер (никель). Пороговый ток повышается в импульсном режиме горения дуги и уже в микросекундном диапазоне длительностей может составлять десятки ампер.

Плазма вакуумного дугового разряда содержит значительное количество многозарядных ионов. В зависимости от материала катода в плазме могут наблюдаться ионы с зарядностью 2+ – 5+ при средней зарядности более 2+. В сильном магнитном поле средняя зарядность ионов возрастает приблизительно в 2 раза. Энергия ионов, соответствующая направленной скорости ионов vi, в несколько раз превосходит катодное падение потенциала и напряжение, падающее на всем электродном промежутке. Скорости ионов различных зарядностей практически одинаковы [29].

Для вакуумного дугового разряда напряжение пробоя промежутка на несколько порядков величины превышает установившееся напряжение горения. В связи с этим представляется важным решение проблемы инициирования дуги при приложении к промежутку сравнительно низкого напряжения. В источниках электронов и ионов на основе вакуумной дуги режим функционирования разряда, как правило, импульсно периодический. При этом длительность импульсов тока разряда лежит в пределах от десятков до сотен микросекунд, а частота повторения импульсов по порядку величины совпадает с сетевой частотой (50 или 60 Гц). Из широкой номенклатуры существующих методов возбуждения вакуумной дуги условиям инициирования дугового разряда в импульсно-периодическом режиме в наибольшей степени удовлетворяют метод образования катодного пятна на электроде, соприкасающемся с плазмой, а также метод, основанный на переходе тлеющего разряда в дугу. Образование катодного пятна в этих случаях происходит в резульГлава 1. Разряды низкого давления для плазменных источников электронов тате зарядки ионным потоком из плазмы диэлектрических включений и пленок на поверхности электродов и их последующего пробоя.

Для осуществления «плазменного» метода в большинстве случаев применяется разряд по поверхности диэлектрика. Принцип работы такого метода иллюстрируется рис. 1.6. Катод вакуумной дуги 1 и поджигающий электрод 7 расположены друг от друга на расстоянии 1 – 2 мм и разделены керамическим изолятором 8. Между электродами 1 и 7 подается высоковольтный импульс напряжения в несколько киловольт длительностью порядка 10 микросекунд. Возбуждаемый при этих условиях скользящий разряд по поверхности диэлектрика создает вблизи катода плотную плазму, ионы которой, бомбардируя катод, инициируют на его поверхности, как правило, в области контакта металл – диэлектрик, катодное пятно. Поскольку ток разряда на поджигающий ограничен сопротивлением вторичной обмотки импульсного трансформатора источника питания 5, то разряд переключается на анод 2, приводя к зажиганию вакуумной дуги между катодом 1 и анодом 2. Метод инициирования вакуумной дуги вспомогательным разрядом по поверхности диэлектрика обеспечивает малые времена задержки, он достаточно прост и надежен. Однако ресурс такой системы инициирования не превышает 105 – 106 импульсов, а в плазме дуги присутствуют ионы распыления материалов диэлектрика и поджигающего электрода.

- Рис. 1.6. Электродная схема инициирования вакуумной дуги вспомогательным разрядом по поверхности диэлектрика: 1 – катод; 2 – анод; 3 – катодное пятно; 4 – плазменный поток; 5 – источник питания вспомогательного разряда; 6 – источник 22 Е. М. Окс. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ КАТОДОМ

–  –  –

Использование перехода тлеющего разряда в дуговой для инициирования катодного пятна вакуумной дуги оправдано лишь в случае эффективного зажигания и стабильного горения вспомогательного тлеющего разряда в области предельно низких давлений. Таким условиям в полной мере отвечают разрядные системы в скрещенных электрическом и магнитном (ЕН) полях типа Пеннинга или цилиндрического магнетронного. В разрядах такого типа созданы условия для удержания электронов и их многократной осцилляции в промежутке катод – анод. Поэтому они относительно легко зажигаются при низких давлениях вплоть до высокого вакуума и обеспечивают при этих условиях генерацию плазмы, ток ионов из которой достаточен для образования катодного пятна на поверхности электрода. Схематичное изображение системы инициирования на основе вспомогательных разрядов в скрещенных Е Н полях представлено на рис. 1.7, а (разряд Пеннинга) и рис. 1.7, б (цилиндрический магнетронный разряд).

- Рис. 1.7, a. Электродная схема инициирования вакуумной дуги вспомогательным пеннинговским разрядом: 1 – катод; 2 – анод; 3 – катодное пятно; 4 – плазменный поток; 5 – источник питания вспомогательного разряда; 6 – источник питания вакуумной дуги; 7 – поджигающий электрод; 8 – соленоид Методы инициирования вакуумной дуги на основе вспомогательного разряда в скрещенных полях представляются одними из самых наГлава 1. Разряды низкого давления для плазменных источников электронов дежных и эффективных. Их ресурс превышает 107 импульсов. Однако такие системы достаточно сложны, они требуют специальных электродов и магнитного поля, что усложняет как конструкции плазменных источников электронов, так и схемы их электрического питания.

Для более детального ознакомления с процессами в вакуумном дуговом разряде и современным состоянием исследований физических процессов в катодном пятне вакуумной дуги рекомендуем обратиться к следующим монографиям и обзорам [30 – 32]. Критический анализ методов инициирования вакуумного дугового разряда проведен в [33].

- Рис. 1.7, б. Электродная схема инициирования вакуумной дуги вспомогательным магнетронным разрядом: 1 – катод; 2 – анод; 3 – катодное пятно; 4 – плазменный поток; 5 – источник питания вспомогательного разряда; 6 – источник питания вакуумной дуги; 7 – поджигающий электрод; 8 – соленоид 1.3.2. Дуговой контрагированный разряд низкого давления Контрагирование или сжатие положительного столба дугового разряда низкого давления используется в ионных источниках типа «дуоплазмотрон» и «дуопигатрон», в ряде сильноточных коммутирующих устройств и главным образом направлено на локальное повышение плотности плазмы в области сжатия разряда. В плазменных источниках электронов применение контрагированной дуги позволяет также создать необходимый перепад давлений между катодной областью разряда и областью отбора и ускорения электронов. Это обеспечивает, с одной стороны, стабильное зажигание и горение разряда, с другой – высокую 24 Е. М. Окс. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ КАТОДОМ электрическую прочность ускоряющего промежутка. Поскольку разрядная система источника электронов с плазменным катодом, как правило, не содержит накаленных электродов, то контрагирование дугового разряда позволяет устранить или существенно уменьшить зависимость параметров плазмы в области отбора электронов от нестабильностей и неустойчивостей параметров плазмы и разряда, связанных с процессами функционирования катодного пятна.

Общие свойства дугового контрагированного разряда достаточно подробно изложены в [34]. Наиболее часто контрагирование дугового разряда осуществляется отверстием или каналом (диаметром и длиной 2 – 6 мм) в промежуточном электроде, находящемся под плавающим потенциалом (рис. 1.8). Электродная конфигурация системы дугового контрагированного разряда, а также распределения потенциала и концентрации заряженных частиц вблизи двойного слоя представлены на рис. 1.9. Для разряда такого типа характерно существование на входе канала контрагирования стационарного двойного электростатического слоя, который фокусирует и ускоряет поступающие в сужение электроны. Образование слоя обусловлено как резким скачком концентрации плазмы в сужении, превышающем на 1 – 3 порядка величины плотность плазмы перед каналом контрагирования, так и повышенными потерями ионов на стенках канала вследствие их радиальной диффузии.

Рис. 1.8. Электродная схема разрядной системы плазменного источника электронов на основе дугового контрагированного разряда: 1 – катод; 2 – анод; 3 – катодное пятно; 4 – плазменный поток; 5 – промежуточный электрод; 6 – канал контрагирования; 7 – электронный пучок Глава 1.

Разряды низкого давления для плазменных источников электронов При допущениях нулевых значений напряженности электрического поля с обеих сторон слоя, нулевых значений начальных скоростей входящих в слой электронов из катодной области и ионов из анодной области и в пренебрежении обратным потоком электронов, преодолевших потенциальный барьер слоя, соотношение плотностей электронного je и ионного ji компонентов тока в двойном слое будет приблизительно пропорционально квадратному корню отношения массы иона Mi к массе электрона me:

je/ji (Mi/me)1/2. (1.6) Рис. 1.9. Электродная схема дугового контрагированного разряда: 1 – катод; 2 – промежуточный электрод; 3 – анод; 4 – двойной слой; 5 – канал контрагирования; 6 – анодная плазма;

7 – катодная плазма В предположении равенства температуры электронов Тe в плазме с обеих сторон двойного слоя падение напряжения на слое Uc может быть оценено как Uc (kТe /e) ln(n1/n2). (1.7) Здесь n1 и n2 – концентрации электронов в плазме в канале контрагирования и катодной области соответственно. В зависимости от геометрии канала контрагирования и параметров разряда падение напряжения на двойном слое может составлять величину, лежащую в пределах Uс = = 20 – 120 В.

26 Е. М. Окс. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ КАТОДОМ Ускоренные в слое электроны обладают высокой ионизационной способностью, поэтому ток на выходе канала контрагирования состоит из двух групп электронов, одна из которых образована быстрыми электронами, прошедшими двойной слой и канал контрагирования без взаимодействия и потери энергии, а другая – медленными электронами, образованными в результате ионизации газа быстрыми электронами.

В дуговом контрагированном разряде отбор электронов осуществляется из анодной области разряда с расширенной плазменной поверхности. Основной вклад в процесс генерации анодной плазмы дугового контрагированного разряда обусловлен плазменными электронами, которые не являются парными, а образованы в результате релаксации быстрых электронов в коллективных процессах их взаимодействия с анодной плазмой [35].

В плазменном источнике электронов типичная анодная полость дугового контрагированного разряда представляет собой цилиндр, диаметр которого приблизительно равен длине и по порядку величины составляет 10 см. Детальные исследования используемого в плазменных источниках электронов дугового контрагированного разряда с расширенной анодной частью, включающие теоретический анализ и численное моделирование процессов ионизации в анодной области разряда, а также экспериментальные исследования параметров плазмы и разряда, проведены в [35].

При исследовании эмиссии электронов из плазмы дугового разряда низкого давления эксперименты проводились с использованием плазменного катода на основе дугового контрагированного разряда с расширенной анодной частью (рис. 1.10). Импульсный дуговой разряд (Iр = 50 – 200 А, 100 мкс) между холодными катодами 1 и полым цилиндрическим анодом 4 (радиусом Ra = 5 см и длиной La = 10 см) контрагировался отверстием в промежуточном электроде 2 (рис. 1.10). При этом на входе контрагирующего отверстия возникал двойной электростатический слой, в котором ускорялись поступающие из катодной области электроны. Анодный торец был перекрыт мелкоструктурной металлической сеткой 5, стабилизирующей эмиссионную границу плазмы. Ускоряющий электрод (коллектор) 6 располагался на расстоянии 1 см от плоскости сетки. Широкая апертура эмиссионного электрода не позволяла создать перепад давления между областями генерации плазмы (анодной полости) и отбора электронов (ускоряющего промежутка).

Глава 1. Разряды низкого давления для плазменных источников электронов Давление в этих областях варьировалось в пределах 10–4 – 10–3 Торр изменением расхода рабочего газа (аргона, азота).

Для реализованных в устройстве параметров разряда и плазмы толщина прианодного слоя lс составляла величину от 0,3 до 3 мм. Размеры элементарной ячейки сетки h были выбраны в пределах от 0,1 до 3 мм так, чтобы реализовать в эксперименте три различных режима отбора электронов из плазмы: эмиссию с открытой плазменной поверхности (h 2lс), эмиссию через потенциальный барьер (h 2lс), а также промежуточный случай эмиссии с частично открытой плазменной поверхности (h 2lс).

Ie 2 Ue 7

–  –  –

Рис. 1.10. Электродная схема плазменного эмиттера электронов на основе дугового контрагированного разряда: 1 – катод;

2 – промежуточный электрод; 3 – двойной слой; 4 – полый анод; 5 – сетка; 6 – коллектор; 7 – источник питания разряда;

8 – источник ускоряющего напряжения; 9 – пояс Роговского;

10 – рабочий газ 28 Е. М. Окс. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ КАТОДОМ Для измерения параметров плазмы традиционно использовалась зондовая методика, включая одиночные ленгмюровский, двойной и эмиссионный зонд. Распределение энергия электронов в плазме исследовалось с помощью электростатического спектрометра методом задерживающего потенциала.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 8 |
Похожие работы:

«УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой биохимии и биофизики С.Б. Бокуть «_» 2013 г. Вопросы к экзамену по дисциплине Химия для студентов 1 курса Международного государственного экологического университета им А. Д. Сахарова. 2013-2014 уч. год для специальности 1-40 05 01 «Информационные системы и технологии» Раздел «Неорганическая химия»1. Атомно-молекулярная теория. Атом, молекула. Химический элемент. Простое и сложное вещество. Аллотропия. 2. Относительная атомная и молекулярная масса. Моль как единица...»

«M.,. LXV, 2015 Transactions of Mikheil Nodia Institute of Geophysics, vol. LXV, 2015 Труды Института геофизики им. M. Нодиа, т. LXV, 2015 СРЕДСТВА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА АТМОСФЕРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В КАХЕТИИ Амиранашвили А.Г., 2Дзодзуашвили У.В., 2Ломтадзе Дж. Д., Саури И.П.,1Чихладзе В.А. Институт геофизики им. М. Нодиа Тбилисского государственного университета им. И. Джавахишвили Научно-технический центр «Дельта» В Грузии опытные, затем опытно-производственные и производственные работы по активным...»

«СОДЕРЖАНИЕ: Александрова М.Л. Использование здоровьесберегающих технологий в 1. 3 работе с дошкольниками в условиях внедрения ФГОС Бедошвили Т.Я. Использование экспериментальных задач на 2. 5 уроках физики Бровкина О.В. Развитие коммуникативных навыков посредством 3. 6 устного народного творчества Виниченко О.С. Экспериментальная деятельность по 4. 8 профессиональному самоопределению важный этап социализации дошкольника Гуляева С.В. Создание условий для охраны и укрепления 5. 9 здоровья...»

«КРИЗИС ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ: МУДРАЯ НЕОБХОДИМОСТЬ ИЛИ НЕЛЕПАЯ СЛУЧАЙНОСТЬ? Темур Зикириллаевич Каланов кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Дом физических проблем, г. Ташкент, Узбекистан t.z.kalanov@rambler.ru Аннотация. Статья посвящена глобальной проблеме, возникшей в последнее время перед Человечеством, – проблеме истинности научных знаний. На основе оригинального материала показывается, что теоретическая физика входит в полосу величайшего кризиса. Яд, мудрецом тебе...»

«1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Агрочвоведение» является формирование у аспирантов навыков оценки экологического состояния конкретной территории и использования его результатов в формировании экологически безопасных агроландшафтов на различных территориях.2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО Дисциплина «Агропочвоведение» относится к дисциплинам по выбору вариативной части ОПОП ВО. Дисциплина базируется на знаниях, имеющихся у аспирантов при получении высшего...»

«ФОРМА Т. ТИТУЛЬНАЯ СТРАНИЦА ЗАЯВКИ В РФФИ НАЗВАНИЕ ПРОЕКТА НОМЕР ПРОЕКТА Обобщение симметрийного метода на 13-01-00402 интегрируемые системы со спектральными операторами старших порядков и в многомерии ОБЛАСТЬ ЗНАНИЯ КОД КЛАССИФИКАТОРА 01 01-113, 01-111, 01-112 ВИД КОНКУРСА А Инициативный ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО РУКОВОДИТЕЛЯ ТЕЛЕФОН РУКОВОДИТЕЛЯ ПРОЕКТА ПРОЕКТА (49652)41382 Адлер Всеволод Эдуардович ПОЛНОЕ НАЗВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ, предоставляющей условия для выполнения работ по Проекту физическим...»

«ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Д 002.098.01 на базе Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт физики микроструктур Российской академии наук ПО ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ НАУК аттестационное дело № _ решение диссертационного совета от 8 октября 2015 г. № 11 о присуждении Кокурину Ивану Александровичу, гражданство Российская Федерация, ученой степени кандидата физико-математических наук. Диссертация «Эффекты...»

«Альтернативная гипотеза светимости Солнца Ф. Г. Лепехин ВНС Петербургского Института Ядерной Физики им. Б. П. Константинова, Россия Аннотация Рассматривается альтернативная гипотеза, согласно которой светимость звезд и Солнца обеспечивается квантовыми флуктуациями вакуума, происходящими вблизи границы раздела нашего, четырех мерного мира, и многомерного мира. Благодаря этому, Солнце может испускать не только фотоны, но и, например, нейтрино разных сортов. Введение Солнце является ближайшей к...»

«| 1 Использование инструментов Elsevier для эффективной научной работы Андрей Локтев, консультант по ключевым информационным решениям Elsevier 18/12/2014 | 2 Elsevier – партнер, которому доверяют Несмотря на запрет инквизиции, публикация Издательский дом Elzevir книги Галилео Галилея “Discorsi e dimostrazioni matematiche, intoro a due nuoue scienze” — книга Основан в 1580 году признана первой значительной работой в области современной физики Публикация книги Сэра Александра Флеминга,...»

«1955 г. Сентябрь Т. LVII, вып. 1 УСПЕХИ ФИЗИЧЕСКИХ НАУК БИБЛИОГРАФИЯ А Ф. Иоффе. П о л у п р о в о д н и к и в с о в р е м е н н о й ф и з и к е. Изд. АН СССР, М.—Л., 1954, стр. 355. Ц. 17 р. 60 к. 7000 экз. А. Ф. Иоффе. П о л у п р о в о д н и к и. Изд. АН СССР. Научно-популярная серия. М — Л., 1955, стр. 94. Ц. 1 р. 45 к. 10 000 экз. Эти книги рассчитаны на разных читателей. Первая книга — научная монография, написанная для подготовленного читателя: физика, химика, квалифицированного...»

«Journal of Siberian Federal University. Chemistry 4 (2011 4) 369-376 ~~~ УДК 661.183.2, 620.181.4 Формирование магнитных углеродных сорбентов на основе модифицированной древесины С.И. Цыгановаа*, В.В. Патрушева, Г.Н. Бондаренкоа, Д.А. Великановб,в* Институт химии и химической технологии CO РАН а Россия 660049, Красноярск, ул. К. Маркса, 42 Сибирский федеральный университет б Россия 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79 Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН в Россия, 660036, Красноярск,...»

«Раздел 1. Математическая физика Условный экстремум интегрального функционала. 1. Поля экстремалей. Уравнение Гамильтона-Якоби. 2. Регулярная задача Штурма-Лиувилля. 3. Функция Грина задачи Коши для волнового уравнения. 4. Собственные функции оператора Лапласа-Бельтрами на сфере. 5. Регулярные и сингулярные обобщенные функции. 6. Формулы Сохоцкого. 7. Метод стационарной фазы и метод перевала. 8. Теорема Римана об аналитических изоморфизмах. Группы аналитических 9. автоморфизмов расширенной...»

«Из книги: Г Стр. 1 из 5 Из книги: Г.А. Сарданашвили, «Дмитрий – Иваненко суперзвезда советской физики: Ненаписанные мемуары» (УРСС, М., 2010) Сайт Д.Д. Иваненко: http://www.g-sardanashvily.ru/d-ivanenko/ivanenko.html Харьковский физтех В 1928 – 29 гг. по инициативе А.Ф. Иоффе и в рамках плана децентрализации науки началось создание “дочерних” институтов Ленинградского физтеха в Харькове, Свердловске, Томске и Днепропетровске. Все физико-технические институты тогда находились в ведении...»

«Вознюк А. В. ИНТЕГРАЛЬНАЯ КОНЦЕПЦИЯ СОМАТИЧЕСКОГО И ДУХОВНОГО ЗДОРОВЬЯ ЛИЧНОСТИ Житомир Изд-во ЖГУ им. И. Франко УДК 371.2 (09) ББК 87 В64 Рекомендовано Ученым советом Житомирского государственного университета имени Ивана Франко от 26 июня 2013 года, протокол № 11 РЕЦЕНЗЕНТЫ: Васянович Г.П., кандидат философских наук, доктор педагогических наук, профессор (г.Львов); Герасимчук А.А., доктор философских наук, профессор (г.Житомир); Грабар И.Г., доктор технических наук, профессор (г.Житомир);...»

«Аркаим – укрепленное поселение эпохи бронзы степного Зауралья, 2014 ФГБУН Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения Российской академии наук ФГБОУ ВПО Челябинский государственный университет Чиба университет, Япония ОГБУК Челябинский государственный историко-культурный заповедник Аркаим В.Е. Приходько, И.В. Иванов, Д.Г. Зданович, Г.Б. Зданович, Д.В. Манахов, К. Инубуши Аркаим – укрепленное поселение эпохи бронзы степного Зауралья: почвенно-археологические исследования...»





Загрузка...


 
2016 www.os.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Научные публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.