RU2454749C2 - Method of generating plasma of gaseous medium and apparatus for realising said method - Google Patents

Method of generating plasma of gaseous medium and apparatus for realising said method Download PDF

Info

Publication number
RU2454749C2
RU2454749C2 RU2010114773/07A RU2010114773A RU2454749C2 RU 2454749 C2 RU2454749 C2 RU 2454749C2 RU 2010114773/07 A RU2010114773/07 A RU 2010114773/07A RU 2010114773 A RU2010114773 A RU 2010114773A RU 2454749 C2 RU2454749 C2 RU 2454749C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solenoids
discharge
longitudinal
transverse
satisfying
Prior art date
Application number
RU2010114773/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010114773A (en
Inventor
Анатолий Игнатьевич Федоров (RU)
Анатолий Игнатьевич Федоров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук (ИОА СО РАН)
Priority to RU2010114773/07A priority Critical patent/RU2454749C2/en
Publication of RU2010114773A publication Critical patent/RU2010114773A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2454749C2 publication Critical patent/RU2454749C2/en

Links

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: high-voltage pulse is transmitted from a pumping oscillator, said pulse having amplitude higher than breakdown voltage Ubr of the active gaseous medium and duration of not more than 100 ns with voltage rising edge of not more than 30 ns, an exciting inductor 6 with overall inductivity which satisfies the relationship 50 nH≤L/n≤500 nH, where L is inductance of one solenoid, n is the number of solenoids 5 connected in parallel and lying from each other at a distance h<H. The exciting inductor ensures efficient transmission of energy from the pumping oscillator to the gaseous medium in form of an alternating magnetic field. As a result of movement of changes, circular electric currents are induced, which form inductive vortex discharge in the gas within the width of the solenoids 5. In that case, the plasma of the inductive discharge takes the shape of a cylinder near the inner surface of the discharge tube, and then begins to interact with plasma of neighbouring solenoids, thereby increasing the total discharge length to n×H+(n-1)×h. If h>H, vortex discharge takes place only inside the solenoids of the exciting inductor and not in spaces between the solenoids.
EFFECT: high functional capabilities expressed in the increase in length and volume of exciting gaseous media with pulse transverse-longitudinal inductive discharge and improved operational characteristics of said radiation sources.
5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способам и устройствам для возбуждения объемного самостоятельного импульсного продольного разряда в газовых средах для создания источников спонтанного или когерентного излучения.The invention relates to methods and devices for exciting a volumetric independent pulsed longitudinal discharge in gaseous media to create sources of spontaneous or coherent radiation.

Известен индукционный высокочастотный (ВЧ) способ возбуждения газовых сред, основанный на использовании явления электромагнитной индукции (Райзер Ю.П. Физика газового разряда. // М.: Наука. 1978. С.384), который заключается в том, что через катушку-соленоид (индуктор) пропускается импульсный ток. Магнитное поле этого тока также переменное, внутри соленоида направлено вдоль его оси. Под действием переменного магнитного потока внутри соленоида индуцируется вихревое электрическое поле. Силовые линии его представляют собой замкнутые окружности, концентрические с витками соленоида. Это электрическое поле (ВЧ) может зажигать и поддерживать разряд. причем токи также замкнутые и протекают вдоль круговых линий электрического поля. Разряд можно сделать импульсным, если подавать в соленоид достаточно сильный импульс тока, который возможен лишь при малой общей индуктивности индуктора возбуждения.Known induction high-frequency (HF) method of excitation of gaseous media, based on the use of the phenomenon of electromagnetic induction (Reiser Yu.P. Physics of gas discharge. // M .: Nauka. 1978. P.384), which consists in the fact that through the coil a solenoid (inductor) a pulse current is passed. The magnetic field of this current is also variable, inside the solenoid it is directed along its axis. Under the influence of an alternating magnetic flux, a vortex electric field is induced inside the solenoid. Its lines of force are closed circles, concentric with the turns of the solenoid. This electric field (HF) can ignite and maintain a discharge. moreover, the currents are also closed and flow along circular lines of the electric field. The discharge can be made pulsed if a sufficiently strong current pulse is supplied to the solenoid, which is possible only with a small total inductance of the excitation inductor.

Известен также импульсный индукционный способ возбуждения газовых сред поперечным разрядом, обеспечивающий получения когерентного излучения на электронных переходах атомов фтора в смесях Не:F2 (Ражев A.M., Мхитарян В.М., Чуркин Д.С. FI-лазер в области 703-731 нм с возбуждением индукционным поперечным разрядом. // Письма в ЖЭТФ. 2005. Т.82. В.5. С.290-294), который заключается в том, что емкостной генератор накачки обеспечивает импульсы напряжения амплитудой 27 кВ и длительностью 300 нс на нагрузку в виде индуктора возбуждения с индуктивностью 60 нГн и общей длинной 60 см, состоящего из n параллельно соединенных и плотно намотанных соленоидов из изолированного многожильного провода на диэлектрическую трубку диаметром 2 см, в которой находится рабочая газовая смесь He:F2. Она возбуждается поперечным вихревым разрядом, создаваемым переменным магнитным полем в индукторе возбуждения. Под поперечным индукционным разрядом подразумевается импульсный цилиндрический разряд в газовой смеси, который перпендикулярен потоку переменного магнитного поля и оптической оси резонатора.Also known is a pulsed induction method for excitation of gaseous media by a transverse discharge, which provides coherent radiation at electronic transitions of fluorine atoms in He: F 2 mixtures (Razhev AM, Mkhitaryan V.M., Churkin D.S. FI laser in the region of 703-731 nm with excitation by induction transverse discharge // Letters to JETP. 2005. T.82. B.5. S.290-294), which consists in the fact that the capacitive pump generator provides voltage pulses with an amplitude of 27 kV and a duration of 300 ns per load in the form of an excitation inductor with an inductance of 60 nH and a total length 60 cm, consisting of n parallel connected and tightly wound solenoids from an insulated stranded wire on a dielectric tube with a diameter of 2 cm, in which the working gas mixture He: F 2 is located . It is excited by a transverse vortex discharge created by an alternating magnetic field in the excitation inductor. By transverse induction discharge is meant a pulsed cylindrical discharge in a gas mixture, which is perpendicular to the flow of an alternating magnetic field and the optical axis of the resonator.

Недостаток способа и устройства состоит в том, что для его осуществления критической величиной является общая индуктивность индуктора возбуждения, которая должна соответствовать соотношению 50 нГн ≤L/n≤500 нГн, где L - индуктивность одного соленоида, n - количество соленоидов, и могла бы обеспечивать импульсы возбуждения длительностью, не превышающей 100 нс с амплитудой напряжения свыше 20 кВ. При этом длина поперечного цилиндрического разряда ограничена суммарной индуктивностью и общей длиной индуктора возбуждения, состоящего из n соленоидов, соединенных параллельно. Чем больше параллельно включается соленоидов, тем меньше общая индуктивность индуктора возбуждения, а соответственно меньше вкладываемая энергия в активную газовую среду.The disadvantage of this method and device is that for its implementation, the critical value is the total inductance of the excitation inductor, which must correspond to a ratio of 50 nH ≤L / n≤500 nH, where L is the inductance of one solenoid, n is the number of solenoids, and could provide excitation pulses of a duration not exceeding 100 ns with a voltage amplitude of more than 20 kV. The length of the transverse cylindrical discharge is limited by the total inductance and the total length of the excitation inductor, consisting of n solenoids connected in parallel. The more solenoids are turned on in parallel, the lower the total inductance of the excitation inductor, and, accordingly, the less the energy invested in the active gas medium.

Задача заявляемой группы изобретений состоит в том, что предлагается на базе известного импульсного поперечного индукционного разряда общей протяженностью n×Н, где H - ширина одного соленоида, a n - количество параллельно включенных соленоидов, увеличить общую длину импульсного индукционного разряда до n×Н + (n-1)×h, где h - ширина расстояния между соленоидами, которое удовлетворяет условию h≤Н. В этом случае общий разряд будет состоять из поперечного вихревого разряда n×H и продольного разряда между соленоидами (n-1)×h.The objective of the claimed group of inventions is that it is proposed on the basis of a known pulsed transverse induction discharge with a total length of n × H, where H is the width of one solenoid, an is the number of solenoids connected in parallel, increase the total length of the pulsed induction discharge to n × H + (n -1) × h, where h is the width of the distance between the solenoids, which satisfies the condition h≤N. In this case, the total discharge will consist of a transverse vortex discharge n × H and a longitudinal discharge between solenoids (n-1) × h.

Основным техническим результатом является увеличение почти в 2 раза объема активной газовой среды возбуждения при той же общей индуктивности индуктора возбуждения и энергии, затрачиваемой на ее возбуждение, что ведет к повышению эффективности данного метода накачки газовых сред и снижению энергопотерь в индукторе возбуждения.The main technical result is an almost 2-fold increase in the volume of the active gas excitation medium with the same total inductance of the excitation inductor and the energy spent on its excitation, which leads to an increase in the efficiency of this method of pumping gas media and a decrease in energy loss in the excitation inductor.

Технический результат достигается тем, что как и в известном, в предлагаемом способе возбуждения плазмы газовой среды в ней формируют импульсный индукционный разряд.The technical result is achieved by the fact that, as in the known, in the proposed method of excitation of a plasma of a gaseous medium, a pulse induction discharge is formed in it.

Новым является то, что в газовой среде формируют импульсный поперечно-продольный разряд.What is new is that a pulsed transverse longitudinal discharge is formed in a gaseous medium.

Кроме того, импульсный поперечно-продольный разряд формируют в диэлектрической трубке с активной газовой средой, ограниченной котировочными узлами оптического резонатора, и расположенным на трубке индуктором возбуждения, состоящим из n параллельно, включенных соленоидов с плотной намоткой и общей индуктивностью, удовлетворяющей соотношению 50 нГн ≤L/n≤500 нГн, где L индуктивность одного соленоида, при этом соленоиды разделены между собой расстоянием h, удовлетворяющим условию h≤Н, обеспечивающим зажигание импульсного поперечно-продольного индукционного разряда, длина которого определяется условием n×H+(-1)×h.In addition, a transverse-longitudinal pulsed discharge is formed in a dielectric tube with an active gas medium bounded by the quotation units of the optical resonator and an excitation inductor located on the tube, consisting of n parallel, tightly wound solenoids and a common inductance satisfying the ratio of 50 nH ≤L / n≤500 nH, where L is the inductance of one solenoid, while the solenoids are separated by a distance h satisfying the condition h≤H, providing ignition of the pulse transverse-longitudinal nth induction discharge, the length of which is determined by the condition n × H + (- 1) × h.

При этом на индуктор возбуждения от генератора накачки подают высоковольтный импульс напряжения с амплитудой более 20 кВ, длительностью не более 100 нс с фронтом нарастания импульса напряжения τф≤30 нс.At the same time, a high-voltage voltage pulse with an amplitude of more than 20 kV, a duration of not more than 100 ns with a rise front of the voltage pulse τ f ≤ 30 ns, is supplied to the excitation inductor from the pump generator.

Кроме того, импульсный поперечно-продольный разряд формируют в газовых средах, содержащих как молекулярные, так и/или атомарные компоненты газовых сред, например: N2, CO2:N2:He, He:Ne, He, Ne, Xe, Ar, а также, например, пары металлов Cu, Au, Pb.In addition, a transverse-longitudinal pulsed discharge is formed in gaseous media containing both molecular and / or atomic components of gaseous media, for example: N 2 , CO 2 : N 2 : He, He: Ne, He, Ne, Xe, Ar , as well as, for example, pairs of metals Cu, Au, Pb.

Технический результат достигается также тем, что как и известное предлагаемое устройство для возбуждения импульсного поперечно-продольного индукционного разряда в газовых средах, содержит генератор накачки, обеспечивающий высоковольтные импульсы напряжения с амплитудой более 20 кВ, длительностью не более 100 нс с τф≤30 нс, соединенный с индуктором возбуждения, расположенным на диэлектрической трубке с активной газовой средой, ограниченной котировочными узлами, состоящим из n параллельно включенных соленоидов с плотной намоткой и общей индуктивностью, удовлетворяющей соотношению 50 нГн ≤L/n≤500 нГн, где L - индуктивность одного соленоида.The technical result is also achieved by the fact that, like the known proposed device for exciting a transverse-longitudinal induction discharge in gas media, it contains a pump generator that provides high voltage voltage pulses with an amplitude of more than 20 kV, a duration of not more than 100 ns with τ f ≤30 ns, connected to an excitation inductor located on a dielectric tube with an active gas medium bounded by quotation units, consisting of n parallel-wound tightly wound solenoids and generally inductance satisfying the relation of 50 nH ≤L / n≤500 nH, where L - inductance of the solenoid.

Новым является то, что согласно предложенному решению соленоиды разделены между собой расстоянием h, удовлетворяющим условию h≤Н, обеспечивающим зажигание импульсного поперечно-продольного индукционного разряда, длина которого определяется условием n×Н+(n-1)×h.What is new is that, according to the proposed solution, the solenoids are separated by a distance h satisfying the condition h≤H, providing ignition of a pulsed transverse-longitudinal induction discharge, the length of which is determined by the condition n × Н + (n-1) × h.

Кроме того, каждый соленоид имеет m витков, удовлетворяющих условию m≤20, плотно намотанных изолированным многожильным проводом или медной шиной с шагом намотки, удовлетворяющему условию W/5, где W ширина медной шины, при этом ширина намотки одного соленоида соответствует величине Н.In addition, each solenoid has m turns satisfying the condition m≤20, tightly wound with an insulated stranded wire or a copper bus with a winding pitch satisfying the condition W / 5, where W is the width of the copper bus, while the width of the winding of one solenoid corresponds to N.

Известно, что два соленоида с током взаимодействуют друг с другом, поскольку каждый из них находится в магнитном поле другого. При этом они притягиваются, если соленоиды имеют параллельное включение с одним направлением протекания разрядного тока. Используя соленоиды в виде секций с плотной намоткой на диэлектрическую трубку с рабочей газовой средой и меняя расстояние между секциями, нами было обнаружено (Федоров А.И. Возможность создания импульсного индукционно-емкостного продольного разряда. // Письма в ЖТФ. 2009. Т.35. В.24. С.81-87), что секционная плазма одного вихревого поля начинает взаимодействовать с плазмой другого вихревого поля, они притягиваются, превращаясь в единый продольно-поперечный разряд.It is known that two solenoids with current interact with each other, since each of them is in the magnetic field of the other. At the same time, they are attracted if the solenoids have a parallel connection with one direction of flow of the discharge current. Using solenoids in the form of sections with tight winding on a dielectric tube with a working gas medium and changing the distance between the sections, we found (Fedorov A.I. Possibility of creating a pulsed induction-capacitive longitudinal discharge. // Letters in ZhTF. 2009. V.35 . B.24. S.81-87) that the sectional plasma of one vortex field begins to interact with the plasma of another vortex field, they are attracted, turning into a single longitudinal transverse discharge.

На Фиг. 1 приведена блок-схема устройства для реализации заявляемого поперечно-продольного способа возбуждения разряда в диэлектрической трубке для создания газоразрядных источников излучения.In FIG. 1 shows a block diagram of a device for implementing the inventive transverse-longitudinal method of exciting a discharge in a dielectric tube to create gas-discharge radiation sources.

На диэлектрическую трубку 1 с активной газовой средой, ограниченной герметизирующими котировочными узлами 2, являющимися элементами оптического резонатора для диэлектрического зеркала 3. намотан индуктор возбуждения 6. состоящий из n соленоидов 5, соединенных параллельно. Каждый соленоид имеет m витков, удовлетворяющих условию m≤20, намотанных изолированным многожильным проводом или медной шиной (сечением провода не менее 3 мм) с шагом намотки W/5, где W - ширина медной шины. Расстояние между витками (шаг намотки) необходимо для предотвращения емкостного пробоя между витками соленоида. При плотной намотке изолированным проводом или медной шиной с шагом W/5 ширина соленоида соответствует величине Н, а расстояние между параллельно включенными соленоидами соответствует величине h. Индуктор возбуждения 6 подключается к генератору накачки высоковольтных импульсных напряжений (ГИН) 4.An excitation inductor 6. consisting of n solenoids 5 connected in parallel is wound on a dielectric tube 1 with an active gas medium bounded by sealing quotation units 2, which are elements of an optical resonator for a dielectric mirror 3. Each solenoid has m turns satisfying the condition m≤20, wound with an insulated stranded wire or a copper bus (wire cross section of at least 3 mm) with a winding pitch W / 5, where W is the width of the copper bus. The distance between the turns (winding pitch) is necessary to prevent capacitive breakdown between the turns of the solenoid. When tightly wound with an insulated wire or copper bus with a step of W / 5, the width of the solenoid corresponds to the value of H, and the distance between parallel connected solenoids corresponds to the value of h. The excitation inductor 6 is connected to a pump generator of high voltage pulse voltage (GIN) 4.

Способ возбуждения поперечно-продольного разряда, реализуемый с помощью предложенного устройства, осуществляется следующим образом. От генератора накачки 4 подают высоковольтный импульс напряжения с амплитудой 30 кВ, длительностью 100 нс с τф=20 нс на индуктор возбуждения 6 с общей индуктивностью L/n=300 нГн, где L - индуктивность одного соленоида, n - количество соленоидов 5, соединенных параллельно и расположенных друг от друга на расстоянии h≤Н. Индуктор возбуждения 6 обеспечивает эффективную передачу энергии из генератора накачки 4 в активную газовую среду в виде переменного магнитного поля. В результате возникновения движения зарядов индуцируются циркулярные электрические токи, которые формируют индукционный вихревой разряд в газе в пределах ширины Н соленоидов 5. В этом случае плазма индукционного разряда приобретает форму цилиндра вблизи внутренней поверхности разрядной трубки, а затем начинает взаимодействовать с плазмой соседних соленоидов, тем самым увеличивая общую длину разряда до n×H+(n-1)×h.The method of exciting a transverse longitudinal discharge, implemented using the proposed device, is as follows. A high-voltage voltage pulse with an amplitude of 30 kV and a duration of 100 ns with τ f = 20 ns is supplied from a pump generator 4 to an excitation inductor 6 with a total inductance L / n = 300 nH, where L is the inductance of one solenoid, n is the number of solenoids 5 connected parallel and spaced from each other at a distance h≤N. The excitation inductor 6 provides efficient energy transfer from the pump generator 4 to the active gas medium in the form of an alternating magnetic field. As a result of the movement of charges, circular electric currents are induced, which form an induction eddy discharge in the gas within the width H of the solenoids 5. In this case, the plasma of the induction discharge takes the form of a cylinder near the inner surface of the discharge tube, and then begins to interact with the plasma of neighboring solenoids, thereby increasing the total discharge length to n × H + (n-1) × h.

Например, для газовой среды азота нами использовался индуктор возбуждения 6 из n=7 соленоидов, при этом ширина одного соленоида равнялась Н=50 мм, а расстояние между соленоидами соответствовало 30 мм. В этом случае в соленоидах 5 общая длина поперечного разряда соответствовала n×Н=350 мм, а длина продольного разряда между соленоидами соответствовала (n-1)×h=180 мм. При этом общая длина разряда соответствовала 530 мм. Эти результаты зажигания импульсного индукционного поперечно-продольного разряда распространяются как на молекулярные, так и атомарные компоненты газовых сред, например: N2, CO2:N2:He, He:Ne, He, Ne, Хе, Ar, а также на пары металлов Cu, Au, Pb и т.д. При h>Н вихревой разряд обеспечивается лишь внутри соленоидов индуктора возбуждения, а в промежутках между соленоидами разряд отсутствует.For example, for a nitrogen gas medium, we used an excitation inductor 6 of n = 7 solenoids, while the width of one solenoid was H = 50 mm, and the distance between the solenoids corresponded to 30 mm. In this case, in the solenoids 5, the total length of the transverse discharge corresponded to n × H = 350 mm, and the length of the longitudinal discharge between the solenoids corresponded to (n-1) × h = 180 mm. In this case, the total discharge length corresponded to 530 mm. These results of ignition of a pulsed induction transverse longitudinal discharge apply to both molecular and atomic components of gaseous media, for example: N 2 , CO 2 : N 2 : He, He: Ne, He, Ne, Xe, Ar, as well as pairs metals Cu, Au, Pb, etc. For h> H, a vortex discharge is provided only inside the excitation inductor solenoids, and there is no discharge in the gaps between the solenoids.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемая группа изобретений позволяет:Thus, in comparison with the prototype of the claimed group of inventions allows:

1) расширить функциональные возможности вихревого разряда, выражающиеся в увеличении длины и объема возбуждения газовых сред за счет:1) to expand the functionality of the vortex discharge, expressed in an increase in the length and volume of excitation of gaseous media due to:

- снижения энергопотерь в индукторе возбуждения;- reduce energy loss in the excitation inductor;

- осуществлять локальное возбуждение вихревого разряда в газовых средах для соленоидов, удовлетворяющих требованию h>H индуктора возбуждения;- carry out local excitation of the vortex discharge in gaseous media for solenoids satisfying the requirement h> H of the excitation inductor;

- использовать в качестве активных сред высокотемпературные пары металлов.- use high temperature metal pairs as active media.

2) улучшить эксплутационные характеристики вихревого разряда за счет:2) to improve the operational characteristics of the vortex discharge due to:

- отсутствия необходимости охлаждения диэлектрической трубки при работе с парами металлов в виде открытых промежутков между соленоидами индуктора возбуждения:- the lack of cooling of the dielectric tube when working with pairs of metals in the form of open spaces between the solenoids of the excitation inductor:

- повышение коэффициента полезного действия газоразрядных источников излучения.- increase the efficiency of gas-discharge radiation sources.

Claims (5)

1. Способ возбуждения плазмы газовой среды путем формирования в ней импульсного индукционного разряда, отличающийся тем, что импульсный поперечно-продольный индукционный разряд формируют в диэлектрической трубке с активной газовой средой, ограниченной котировочными узлами оптического резонатора и расположенным на трубке индуктором возбуждения, состоящим из n параллельно включенных соленоидов с плотной намоткой и общей индуктивностью, удовлетворяющей соотношению 50 нГн ≤L/n≤500 нГн, где L - индуктивность одного соленоида, при этом соленоиды разделены между собой расстоянием h, удовлетворяющим условию h≤H, обеспечивающим зажигание импульсного поперечно-продольного индукционного разряда, длина которого определяется условием n·Н+(n-1)·h.1. A method of exciting a plasma of a gaseous medium by forming a pulsed induction discharge in it, characterized in that the transverse-longitudinal pulsed induction discharge is formed in a dielectric tube with an active gas medium bounded by the quotation nodes of the optical resonator and located on the tube with an excitation inductor consisting of n parallel switched-on solenoids with tight winding and a common inductance satisfying a ratio of 50 nH ≤L / n≤500 nH, where L is the inductance of one solenoid, while IDs are separated by a distance h satisfying the condition h≤H, providing ignition of a pulsed transverse-longitudinal induction discharge, the length of which is determined by the condition n · Н + (n-1) · h. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на индуктор возбуждения от генератора накачки подают высоковольтный импульс напряжения с амплитудой более 20 кВ, длительностью не более 100 нс с фронтом нарастания импульса напряжения τф≤30 нс.2. The method according to claim 1, characterized in that a high-voltage voltage pulse with an amplitude of more than 20 kV, a duration of not more than 100 ns with a voltage rise front of τ f ≤ 30 ns, is supplied to the excitation inductor from the pump generator. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что импульсный поперечно-продольный разряд формируют в газовых средах, содержащих как молекулярные, так и/или атомарные компоненты газовых сред, например: N2, CO2:N2:He, He:Ne, He, Ne, Хе, Ar, а также, например, пары металлов Cu, Au, Pb.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the transverse-longitudinal pulse is formed in gaseous media containing both molecular and / or atomic components of gaseous media, for example: N 2 , CO 2 : N 2 : He, He: Ne, He, Ne, Xe, Ar, as well as, for example, pairs of metals Cu, Au, Pb. 4. Устройство для возбуждения импульсного поперечно-продольного индукционного разряда в газовых средах, содержащее генератор накачки, обеспечивающий высоковольтные импульсы напряжения с амплитудой более 20 кВ, длительностью не более 100 нс с τф≤30 нс, соединенный с индуктором возбуждения, расположенным на диэлектрической трубке с активной газовой средой, ограниченной котировочными узлами, состоящим из n параллельно включенных соленоидов с плотной намоткой и общей индуктивностью, удовлетворяющей соотношению 50 нГн ≤L/n≤500 нГн, где L - индуктивность одного соленоида, отличающееся тем, что соленоиды разделены между собой расстоянием h, удовлетворяющим условию h≤H, обеспечивающим зажигание импульсного поперечно-продольного индукционного разряда, длина которого определяется условием n·H+(n-1)·h.4. A device for exciting a transverse longitudinal longitudinal induction discharge in gaseous media, comprising a pump generator that provides high voltage voltage pulses with an amplitude of more than 20 kV, a duration of not more than 100 ns with τ f ≤30 ns, connected to an excitation inductor located on a dielectric tube with an active gaseous medium limited by quotation units, consisting of n parallel-connected solenoids with tight winding and a common inductance satisfying the ratio 50 nH ≤L / n≤500 nH, where L is the inductor the activity of one solenoid, characterized in that the solenoids are separated by a distance h satisfying the condition h≤H, providing ignition of a transverse longitudinal longitudinal induction discharge, the length of which is determined by the condition n · H + (n-1) · h. 5. Устройство по п.4, в котором каждый соленоид имеет m витков, удовлетворяющих условию m≤20, плотно намотанных изолированным многожильным проводом или медной шиной с шагом намотки, удовлетворяющим условию W/5, где W - ширина медной шины, при этом ширина намотки одного соленоида соответствует величине H. 5. The device according to claim 4, in which each solenoid has m turns satisfying the condition m≤20, tightly wound with an insulated stranded wire or copper bus with a winding pitch satisfying the condition W / 5, where W is the width of the copper bus, the width winding one solenoid corresponds to the value of H.
RU2010114773/07A 2010-04-13 2010-04-13 Method of generating plasma of gaseous medium and apparatus for realising said method RU2454749C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114773/07A RU2454749C2 (en) 2010-04-13 2010-04-13 Method of generating plasma of gaseous medium and apparatus for realising said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010114773/07A RU2454749C2 (en) 2010-04-13 2010-04-13 Method of generating plasma of gaseous medium and apparatus for realising said method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010114773A RU2010114773A (en) 2011-10-20
RU2454749C2 true RU2454749C2 (en) 2012-06-27

Family

ID=44998860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010114773/07A RU2454749C2 (en) 2010-04-13 2010-04-13 Method of generating plasma of gaseous medium and apparatus for realising said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2454749C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580513C1 (en) * 2014-12-11 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук Pulse source of tubular plasma with controlled radius in magnetic field

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2241339Y (en) * 1996-02-07 1996-11-27 夏义峰 Inductive coupling plasma excitation light source
RU2069929C1 (en) * 1992-10-06 1996-11-27 Научно-производственное внедренческое предприятие "Лазерная лаборатория" Gas laser exciting device
RU2303322C1 (en) * 2005-11-30 2007-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии Volume discharge generating device
WO2008027308A2 (en) * 2006-08-28 2008-03-06 Valery Godyak Plasma reactor with inductive excitation of plasma and efficient removal of heat from the excitation coil
WO2009024347A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Johann Wolfgang Goethe-Universität Device and method for generating plasma by low-frequency inductive excitation
RU2368047C1 (en) * 2008-03-25 2009-09-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральне агентство по атомной энергии Device for generating volumetric discharge

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2069929C1 (en) * 1992-10-06 1996-11-27 Научно-производственное внедренческое предприятие "Лазерная лаборатория" Gas laser exciting device
CN2241339Y (en) * 1996-02-07 1996-11-27 夏义峰 Inductive coupling plasma excitation light source
RU2303322C1 (en) * 2005-11-30 2007-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии Volume discharge generating device
WO2008027308A2 (en) * 2006-08-28 2008-03-06 Valery Godyak Plasma reactor with inductive excitation of plasma and efficient removal of heat from the excitation coil
WO2009024347A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Johann Wolfgang Goethe-Universität Device and method for generating plasma by low-frequency inductive excitation
RU2368047C1 (en) * 2008-03-25 2009-09-20 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Федеральне агентство по атомной энергии Device for generating volumetric discharge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2580513C1 (en) * 2014-12-11 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук Pulse source of tubular plasma with controlled radius in magnetic field

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010114773A (en) 2011-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9929004B2 (en) High frequency, repetitive, compact toroid-generation for radiation production
JP2005222779A (en) Plasma processing device
JP2016042752A (en) Ozone generator
Takaki et al. Influence of circuit parameter on ozone synthesis using inductive energy storage system pulsed power generator
RU2454749C2 (en) Method of generating plasma of gaseous medium and apparatus for realising said method
US5048032A (en) Air cooled RF induction excited ion laser
DE102012021516A1 (en) Electrohydrodynamic energy conversion devices and conversion processes
Batenin et al. Copper vapor laser pumped by pulse-periodic high-frequency discharge
RU2422958C1 (en) Method of exciting pulsed inductive-capacitive longitudinal discharge in gas media and device for realising said method
Malikov et al. On the possibility of efficient pumping of copper vapor lasers by a pulse-periodic inductive discharge
Razhev et al. Pulsed inductive discharge CO2 laser
Gunin et al. Simulated parameters of subgigawatt relativistic BWOs with permanent magnetic systems
Temelkov et al. A simple method for experimental determination of electron temperature and electron density in nanosecond pulsed longitudinal discharge used for excitation of high-power lasers
Karelin et al. RF Oscillations in a coaxial transmission line with a saturated ferrite: 2-D simulation and experiment
Ishigaki et al. Optimization of Reactor Configuration for $\hbox {NO} _ {x} $ Removal Using Magnetic Compression Pulsed-Power Generator
Batenin et al. Features of Copper Vapor Laser Emission Excited by Pulse-Periodic HF Discharge
Bartnikas Some observations concerning the influence of dielectric surfaces upon the PD behavior
RU2029423C1 (en) Method of generation in gas electric discharge laser and gas electric discharge laser
Yurkin Copper vapour laser with an efficient semiconductor pump generator having comparable pump pulse and output pulse durations
RU2231937C1 (en) Linear induction accelerator
Skakun et al. High-power UV excilamps excited by a glow discharge
von Bergmann et al. Industrial excimer and CO2 TEA lasers with kilowatt average output power
Sakurai et al. Characteristics of the discharge current in the nanosecond‐pulse breakdown
RU2580513C1 (en) Pulse source of tubular plasma with controlled radius in magnetic field
RU204110U1 (en) IMPULSE GENERATOR OF NARROW DIRECTIONAL PLASMA FLOW

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170414