RU2162262C1 - Способ возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя - Google Patents
Способ возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2162262C1 RU2162262C1 RU99127123/28A RU99127123A RU2162262C1 RU 2162262 C1 RU2162262 C1 RU 2162262C1 RU 99127123/28 A RU99127123/28 A RU 99127123/28A RU 99127123 A RU99127123 A RU 99127123A RU 2162262 C1 RU2162262 C1 RU 2162262C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas phase
- breakdown
- wave
- substance
- breakdown wave
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Изобретение относится к физике газового разряда и может быть использовано в плазмохимии, в ускорителях заряженных частиц, в источниках излучения и при накачке активных сред газовых лазеров. Способ возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя заключается в том, что вещество в газовой фазе возбуждают в разрядном промежутке высоковольтным импульсом напряжения, подаваемым на электрод для распространения от него волны пробоя. Вещество в газовой фазе возбуждают путем разветвления волны пробоя на достаточном для формирования ее фронта расстояния от электрода. Повышена воспроизводимость амплитудно-временных параметров излучения плазмы, создаваемой волной пробоя, увеличено поглощение веществом в газовой фазе электромагнитной энергии возбуждающего импульса и обеспечено значительное ослабление отраженной от разрядного промежутка части высоковольтного импульса напряжения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области физики газового разряда и может быть использовано в плазмохимии, в ускорителях заряженных частиц, в источниках излучения и при накачке активных сред газовых лазеров.
Известен способ возбуждения газа, заключающийся в том, что газ ионизуют в разрядном промежутке и затем подают на него высоковольтный наносекундный импульс положительной полярности таким образом, чтобы отношение периода ленгмюровских колебаний плазмы к длительности переднего фронта наносекундного импульса оставалось в пределах 0,1 - 10 (SU 654998 A, H 01 S 3/09, 30.03.79 г.).
Использование этого способа ограничено необходимостью предварительной ионизации газа.
Известен способ возбуждения веществ в газовой фазе, заключающийся в том, что в разрядной трубке создают волны ионизации, возбуждающие вещество (журнал "Теплофизика высоких температур", том XXXIII, Академия наук СССР, М. , 1985 г., с. 177-179).
Известен способ возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя, заключающийся в том, что вещество в газовой фазе возбуждают в разрядном промежутке высоковольтным импульсом напряжения, подаваемым на электрод для распространения от него волны пробоя ("Известия Сибирского отделения Академии наук СССР", серия технических наук, выпуск 1, "Наука", Сибирское отделение, Новосибирск, 1985 г., стр. 3 - 5).
В двух последних способах большая часть энергии высоковольтного импульса напряжения отражается от фронта волны пробоя и возвращается к генератору, что снижает КПД устройств, реализующих эти способы. Они характеризуются нестабильностью процесса возбуждения из-за неконтролируемого взаимодействия отраженных волн с разрядным промежутком, в котором распространяется слабозатухающая волна пробоя.
Техническим результатом изобретения является повышение воспроизводимости амплитудно-временных параметров излучения плазмы, создаваемой волной пробоя, увеличение поглощения веществом в газовой фазе электромагнитной энергии возбуждающего импульса и значительное ослабление отраженной от разрядного промежутка части высоковольтного импульса напряжения.
Для достижения этого технического результата в способе возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя, заключающемся в том, что вещество в газовой фазе возбуждают в разрядном промежутке высоковольтным импульсом напряжения, подаваемым на электрод для распространения от него волны пробоя, вещество в газовой фазе возбуждают путем разветвления волны пробоя на достаточном для формирования ее фронта расстоянии от электрода.
Кроме этого, ветви волны пробоя направляют в разные стороны от электрода, число ветвей волны пробоя четное, причем ветви каждой пары направляют в противоположные стороны.
На фиг. 1 изображена схема реализации способа возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя. На фиг. 2 - вариант выполнения устройства, реализующего способ возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя.
Способ возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя заключается в том, что вещество в газовой фазе возбуждают в разрядном промежутке коротким (от единиц до нескольких сот наносекунд) высоковольтным импульсом напряжения, подаваемым от источника 1 высоковольтных импульсов напряжения на электрод 2 для распространения от него волны пробоя (в направлении стрелки А). На достаточном для формирования фронта волны пробоя расстоянии L от электрода 2 волну пробоя разветвляют на несколько ветвей (две, три, четыре и т.д.). Каждая ветвь образует свой фронт волны пробоя. Ветви направляют в разные стороны (в направлении стрелок Б) от электрода 2. Число ветвей волны пробоя четное, причем ветви каждой пары направляют в противоположные стороны.
Достаточное для формирования фронта волны пробоя расстояние L определяется соотношением: L ≥ vτ , где: v - скорость фронта волны пробоя, τ - время нарастания потенциала во фронте волны пробоя.
Фронты ветвей волны пробоя оставляют за собой хорошо проводящую плазму. Поэтому высоковольтный импульс напряжения, создающий слабозатухающую волну пробоя, почти без потерь проходит к фронтам ветвей волны пробоя. Часть энергии импульса поглощается во фронте ветвей волны пробоя, а оставшаяся часть отражается и направляется к фронтам других ветвей волны пробоя, увеличивая в них напряженность электрического поля. В результате увеличивается поглощение веществом в газовой фазе энергии высоковольтного импульса напряжения и соответственно увеличивается степень возбуждения и ионизации вещества.
На фиг. 1 стрелками В показано направление распространения части высоковольтного импульса напряжения, отраженной от фронтов ветвей волны пробоя.
На фиг. 2 изображено устройство, реализующее способ возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя и обеспечивающее достижение указанного выше технического результата. В этом устройстве волну пробоя разветвляют на две пары ветвей. Ветви 3 и 4 образуют одну пару, а ветви 5 и 6 - вторую.
Заявленный способ обеспечивает повышение импульсной мощности излучения плазмы, создаваемой волной пробоя в широком диапазоне электромагнитного спектра, включая оптическое (лазерное), микроволновое и рентгеновское излучения, при высокой воспроизводимости (нестабильность ≅ 1%) процесса возбуждения веществ в газовой фазе и плазмохимических процессов в разрядном промежутке от импульса к импульсу. Способ применим для возбуждения любых веществ в газовой (паровой) фазе.
Claims (3)
1. Способ возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя, заключающийся в том, что вещество в газовой фазе возбуждают в разрядном промежутке высоковольтным импульсом напряжения, подаваемым на электрод для распространения от него волны пробоя, отличающийся тем, что вещество в газовой фазе возбуждают путем разветвления волны пробоя на достаточном для формирования ее фронта расстоянии от электрода.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ветви волны пробоя направляют в разные стороны от электрода.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что число ветвей волны пробоя четное, причем ветви каждой пары направляют в противоположные стороны.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99127123/28A RU2162262C1 (ru) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Способ возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99127123/28A RU2162262C1 (ru) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Способ возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2162262C1 true RU2162262C1 (ru) | 2001-01-20 |
Family
ID=20228527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99127123/28A RU2162262C1 (ru) | 1999-12-17 | 1999-12-17 | Способ возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2162262C1 (ru) |
-
1999
- 1999-12-17 RU RU99127123/28A patent/RU2162262C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Известия Сибирского отделения АН СССР. Серия технических наук, вып.1. - Новосибирск, Наука, Сибирское отделение, 1985, с.3 - 5. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gorbunov et al. | Magnetic field of a plasma wake driven by a laser pulse | |
| Berezhiani et al. | Pair production in a strong wake field driven by an intense short laser pulse | |
| Bingham et al. | Plasma based charged-particle accelerators | |
| US9837786B2 (en) | Short period undulator | |
| US5789876A (en) | Method and apparatus for generating and accelerating ultrashort electron pulses | |
| Bakunov et al. | Two-dimensional theory of Cherenkov radiation from short laser pulses in a magnetized plasma | |
| Salih et al. | Plasma wave and second-harmonic generation of intense laser beams due to relativistic effects | |
| RU2162262C1 (ru) | Способ возбуждения веществ в газовой фазе слабозатухающей волной пробоя | |
| US11000245B2 (en) | Compact tunable x-ray source based on laser-plasma driven betatron emission | |
| Hu et al. | Transition-Cherenkov radiation of terahertz generated by super-luminous ionization front in femtosecond laser filament | |
| Aleksandrov et al. | Freely localized shf discharge in a focused beam | |
| Loza et al. | Increase in the average radiation power of a plasma relativistic microwave generator | |
| Wadhwani et al. | Nonlinear theory of propagation of intense laser pulses in magnetized plasma | |
| EP1087526A2 (en) | Short-pulsed microwave generation | |
| Nakajima | Particle acceleration by ultraintense laser interactions with beams and plasmas | |
| Vilkov et al. | Generation of a Periodic Series of High-Power Ultra-Short Pulses in a Gyro-TWT with a Bleachable Cyclotron Absorber in the Feedback Circuit. | |
| Yurovskiy et al. | Compression of the W-Band Superradiant Pulse in the Process of Self-Induced Transperency Soliton Formation | |
| RU2589471C1 (ru) | Способ формирования объемного разряда в импульсно-периодическом газовом лазере и устройство для его реализации | |
| Raskar et al. | Electric Field Distribution in a" Hybrid" RF Discharge with Ionization Generated by Ns Discharge Pulses | |
| Kumar et al. | Third harmonic generation of a nonlinear laser Eigen mode of a self sustained plasma channel | |
| Volchok et al. | Theory for High-Field Narrowband THz Generation via Colliding at an Oblique Angle Plasma Wakefields | |
| Shen et al. | Parameter Analysis of Two-color Laser Sources for Terahertz Wave Radiation from Liquid Water | |
| Brovkin et al. | Experimental Investigation of Combined Laser-DC-MW Discharges | |
| Ginzburg et al. | Ka-Band Ultra-Short Pulse Oscillator with Helical-Waveguide Gyro-TWT and Cyclotron Resonance Absorber in the Feedback Loop | |
| Kӓrtner | Terahertz Driven Electron and X-ray Sources |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031218 |