Том 15, номер 03, статья № 1

Аннотация:

Исследованы физические процессы в открытом разряде, ответственные за получение высокой эффективности генерации электронного пучка. Показано, что она обеспечивается за счет эмиссии электронов под действием фотоподсветки при сильном искажении поля в ускорительном зазоре с одновременным подавлением в нем процессов размножения. Достигнута практическая эффективность генерации электронного пучка 99,8%.

Список литературы:

1. Бохан П.А., Сорокин А.Р. Открытый разряд, генерирующий электронный пучок: механизм, свойства и использование для накачки газовых лазеров среднего давления // Ж. техн. физ. 1985. Т. 55. № 1. С. 88–95.
2. Бохан П.А. Процессы релаксации и влияние метастабильных состояний атомов и ионов металлов на механизм генерации и энергетические характеристики лазеров // Квант. электрон. 1986. Т. 13. № 9. С. 1837–1846.
3. Коптев Ю.В., Латуш Е.Л., Сэм М.Ф. Генерация на ионных переходах стронция в разряде с электронным пучком // Квант. электрон. 1990. Т. 17. № 4. С. 412–413.
4. Bokhan P.A., Sorokin A.R. Gas laser excitation by an electron beam formed at open discharge // Opt. and Quantum Electron. 1991. V. 23. № 4. P. 523–538.
5. Arlantsev S.V., Borovich B.L., Buchanov V.V., Molodykh E.I., Yurchenko N.I. On the prospects of using runaway electron beams generation in an open discharge for the pumping of metal vapour lasers // J. Russ. Las. Res. 1995. V. 16. № 2. P. 99–119.
6. Бохан П.А., Колбычев Г.В. Генерация интенсивных пучков убегающих электронов // Письма в ЖТФ. 1980. Т. 6. № 7. С. 418–421.
7. Бохан П.А., Колбычев Г.В. Генерация сильноточных импульсных электронных пучков в газе среднего давления // Ж. техн. физ. 1981. Т. 51. № 9. С. 1823–1831.
8. Сорокин А.Р. Исследование новых способов возбуждения газоразрядных лазеров высокого и среднего давления: Дис. … докт. физ.-мат. наук. Новосибирск: Ин-т физики полупроводников СО РАН, 1999. 54 с.
9. Колбычев Г.В., Самышкин Б.А. Исследования объемного газового разряда, генерирующего электронный пучок // Ж. техн. физ. 1981. Т. 51. № 10. С. 2031–2037.
10. Клименко К.А., Королев Ю.Д. Импульсный объемный разряд в коротких межэлектродных промежутках как источник ускоренных электронов // Ж. техн. физ. 1990. Т. 60. № 9. С. 138–142.
11. Сорокин А.Р. Продольная структура открытого разряда // Письма в ЖТФ. 1995. Т. 21. № 17. С. 33–37.
12. Сорокин А.Р. Является ли открытый разряд фотоэлектронным? // Письма в ЖТФ. 1995. Т. 21. № 20. С. 37–40.
13. Сорокин А.Р. Динамика развития открытого разряда // Письма в ЖТФ. 1996. Т. 22. № 13. С. 17–21.
14. Сорокин А.Р. Открытый разряд: структура, развитие, роль фотоэмиссии // Ж. техн. физ. 1998. Т. 68. № 3. С. 33–38.
15. Завьялов М.А., Крейндель Ю.Е., Новиков А.А. и др. Плазменные процессы в технологических электронных пушках. М.: Энергоатомиздат, 1989. 256 с.
16. Колбычев Г.В., Пташник И.В. Определение режимов разряда в газе среднего давления с убегающими электронами // Письма в ЖТФ. 1985. Т. 11. № 8. С. 1106–1110.
17. Rocca J.J., Meyer J.D., Farell M.R., Collins G.J. Glow discharge-created electron beams: cathode materials, electron gun design, and technological application // J. Appl. Phys. 1984. V. 56. № 3. P. 790–797.
18. Wernsman S., Fanea-Sandoval H.F., Rocca J.J., Manoini H. Generation of pulsed electron beams by simple cold cathode plasma guns // IEEE Trans. Plasma Sci. 1986. V. PS-14. № 4. P. 47–51.
19.  Бохан П.А. Механизм формирования и генерация интенсивных электронных пучков в открытом разряде // Ж. техн. физ. 1991. Т. 61. № 6. С. 61–68.
20. Демкин В.П., Королев Б.В., Мельничук С.В. Расчет функции распределения электронов в сильных электрических полях // Физ. плазмы. 1995. Т. 21. № 1. С. 81–84.
21. Колбычев Г.В., Пташник И.В. Измерение распределения поля в открытом разряде // Оптика атмосф. и океана. 1999. Т. 12. № 11. С. 1070–1074.
22. Царев Б.М. Расчет и конструирование электронных ламп. М.: Энергия, 1967. 671 с.
23. Бохан А.П., Бохан П.А. Механизм эмиссии электронов в открытом разряде // Письма в ЖТФ. 2001. Т. 27. Вып. 6. С. 7–12.
24. Колбычев Г.В. Генерация пучков убегающих электронов и накачка ими лазеров на парах металлов // Оптика атмосф. и океана. 1993. Т. 6. № 6. С. 635–649.
25. Колбычев Г.В., Пташник И.В. Исследование роли фотоэффекта на катоде на динамику разряда с убегающими электронами // Ж. техн. физ. 1989. Т. 59. № 9. С. 104–110.
26. Гуревич А.В. К теории эффекта убегающих электронов // Ж. эксперим. и теор. физ. 1960. Т. 39. № 5(11). С. 1296–1307.
27. Кольчужкин А.М., Учайкин В.В. Введение в теорию происхождения частиц через вещество. М.: Атомиздат, 1978. С. 255.
28. La Verne L.A., Mozumder A. Range and range straggling of low-energy electrons in the rare gases // J. Phys. Chem. 1985. V. 89. № 20. P. 4219–4225.
29. Сыцко Ю.Н., Яковленко С.И. Кинетика ионизации и возбуждения газа жестким источником // Физ. плазмы. 1976. Т. 2. № 1. С. 63–71.
30. Helm H. The cross section for symmetric charge exchange of He⁺ in He at energies between 0.3 and 8 eV // J. Phys. B. 1977. V. 10. № 18. P. 3683–3697.
31. Колбычев Г.В. Источник УФ-подсветки в открытом разряде // Изв. вузов. Физ. 1999. № 11. С. 84–86.
32. Физические величины / Под ред. Н.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
33. Зайдель А.Н., Шрейдер Е.Я. Вакуумная спектроскопия и ее применения. М.: Наука, 1976. 431 с.
34. Cairns R.B., Samson J.A.R. Metal photocathodes as se­condary standards for absolute intensity measurements in the vacuum ultraviolet // J. Opt. Soc. Amer. 1966. V. 56. № 11. P. 1568–1573.
35. Walker W.C., Rustgio O. P., Weissler G.L. Optical and photoelectric properties of thin metallic films in the vacuum ultraviolet // J. Opt. Soc. Amer. 1959. V. 49. № 5. P. 471–475.
36. Krumrey M., Tegeler E., Barth J., Krisch M., Schäfers F., Wolf R. Schottky type photodiodes as detectors in the VUV and soft X-ray range // Appl. Opt. 1988. V. 27. № 20. P. 4336–4341.
37. Henke B. L., Knauer J.P., Premarante K. The characterization of X-ray photocathodes in the 0.1–10 keV photon energy region // J. Appl. Phys. 1981. V. 52. № 3. P. 1509–1520.
38. Hasselkamp D. Kinetic electron emission // Particle Induced Electron Emission II / Ed. G. Höhler. Springer Tracts. Mod. Phys. 1992. V. 123. P. 1–95.
39. Evdokimov I.N., Mashkova E.S., Molchanov V.A., Odintsov D.D. Dependence of the ion-electron emission coefficient on the angle of the incidence // Phys. status. solidi. A. 1967. V. 9. № 2. P. 407–415.
40. Petrov G.M., Petrova T., Blagoev A.B. Cd-Ne direct current glow discharge: an efficient source of ultraviolet radiation // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 77. № 1. P. 40–42.
41. Бохан П. А., Колбычев Г.В. Генерация сильноточных импульсных электронных пучков в газе среднего давления // Ж. техн. физ. 1981. Т. 51.  № 9.  С. 1823–1831.
42. Бохан П. А., Сорокин А.Р. Формирование электронных пучков в перезарядочном слое при разряде в газах среднего давления // Ж. техн. физ. 1985. Т. 55. № 6. С. 1168–1170.
43. Rösler M., Brauer W. Theory of electron emission from nearly-free-electron metals by proton and electron bombardment // Particle Induced Electron Emission I / Ed. G. Höhler. Springer Tracts. Mod. Phys. V. 122. Berlin: Springer-Verlag, 1991. P. 1–65.
44. Devooght J., Dehaes J.C., Dubus A., Cailler M., Ganachayd J.-P. Theoretical description of secondary electron emission induced by electron or ion beams impinging on solids // Particle Induced Electron Emission I / Ed. G. Höhler. Springer Tract. Mod. Phys. V. 122. Berlin: Springer-Verlag, 1991. P. 67–128.
45. Таблицы физических величин / Под ред. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 1006 с.
46. McClure G.W. High-voltage glow discharges in D₂. I. Diagnostic measurements // Phys Rev. 1961. V. 124. № 4. P. 969–982.
47. Бохан П.А. Сорокин А.Р. Возбуждение газовых лазеров пучками убегающих электронов // Письма в ЖТФ. 1982. Т. 8. № 15. С. 947–950.
48. Сорокин А.Р. Непрерывный электронный пучок в открытом разряде // Ж. техн. физ. 1995. Т. 65. № 5. С. 198–201.
49. Грановский В.Л. Электрический ток в газе. М.: Наука, 1971. 543 с.
50. Baragiola R.A., Alonso E.V., Florio A.O. Electron emission from clean metal surfaces induced by low-energy light ions // Phys. Rev. B. 1979. V. 19. № 1. P. 121–129.
51. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука, 1987. 591 с.
52. Сорокин А.Р. Формирование электронных пучков в открытом разряде // Письма в ЖТФ. 2000. Т. 26. № 24. С. 89–94.
53. Baragiola R.A., Alonso E.V., Ferron J., Oliva-Floria A. Ion-induced electron emission from clean metals // Surface Sci. 1979. V. 90. P. 240–255.
54. Varga P., Winter H. Slow particle-induced electron emission from solid surfaces // Particle Induced Electron Emission II / Ed. G. Höhler. Springer Tracts. Mod. Phys. 1992. V. 123. P. 149–215.
55. Lakits G., Aumayr F., Heim M., Winter H. Threshold of ion-induced kinetic electron emission from a clean metal surface // Phys Rev. A. 1990. V. 42. № 9. P. 5780–5783.
56. Lakits G., Arnau A., Winter H. Slow-particle-induced kinetic electron emission from a clean metal surface: a comparison for neutral and ionized projectiles // Phys. Rev. B. 1990. V. 42. № 1. P. 15–24.
57. Amdur I., Pearlman H.J. Helium repulsive potential from collision cross section measurements // Chem. Phys. 1941. V. 9. P. 503–506.
58. Amdur I., Harkness A.L. Scattering of high-velocity neutral particles. II. Helium-helium // J. Chem. Phys. 1954. V. 22. № 4. P. 664–669.
59. Мак-Даниэль. Процессы столкновений в ионизованных газах. М.: Мир, 1967. 832 с.
60. Berry H.W. Scattering of fast neon atoms in neon gas // Phys. Rev. 1955. V. 99. № 2. P. 553–555.
61. Hayden H.C., Utterback N.G. Ionization of Helium, neon and nitrogen by helium atoms // Phys Rev. A. 1964. V. 135. № 6. P. 1575–1579.
62. Колбычев Г.В., Пташник И.В. Расчет области сильного поля в открытом разряде // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13. № 3. С. 267–271.
63. Baragiola A. Ion-induced electron emission from clean metals // Low Energy Ion-Surface Interaction / Ed. J.W. Rabalias. Chap. 4. New-York: Wiley, 1994. P. 188–261.
64. Lee S.A., Andersen L.U.A., Rocca J.J., Marconi M., Reesor N.D. Electric field distribution in the cathode sheath of an electron beam glow discharge // Appl. Phys. Lett. 1987. V. 51. № 6. P. 409–411.
65. Rocca J.J., Meyer J.D., Yu Z., Farrell M., Collins G.J. Multikilowatt electron beams for pumping cw ion lasers // Appl. Phys. Lett. 41(9). 1982. P. 811–813.
66. Демкин В.П. Поляризация штарковских состояний атомов и методы поляризационной спектроскопии плазмы в электрическом поле: Дис. … докт. физ.-мат. наук. Томск, 1995. 242 с.
67. Nahemov M., Wainfan N. Study of the cathode-fall region in a pulsed glow discharge // J. Appl. Phys. 1963. V. 34. № 10. P. 2988–2992.
68. Miller J.H., Manson S.T. Differential cross-section for ionization of helium, neon and argon by fast electrons // Phys. Rev. A. 1984. V. 29. № 5. P. 2435–2439.
69. Garcia G., Arqueras F., Campos J. Total cross section for electron scattering from Ne, Ar and Kr in the energy range 700–6000 eV // J. Phys. B. 1986. V. 19. № 22. P. 3777–3785.
70. Бохан П.А., Закревский Д.Э. Механизм аномально высокой эффективности генерации ЭП в открытом разряде без анодной сетки // Письма в ЖТФ. (в печати).