SU1755217A1 - Устройство дл визуализации структуры токового канала скольз щего разр да - Google Patents
Устройство дл визуализации структуры токового канала скольз щего разр да Download PDFInfo
- Publication number
- SU1755217A1 SU1755217A1 SU904783625A SU4783625A SU1755217A1 SU 1755217 A1 SU1755217 A1 SU 1755217A1 SU 904783625 A SU904783625 A SU 904783625A SU 4783625 A SU4783625 A SU 4783625A SU 1755217 A1 SU1755217 A1 SU 1755217A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- discharge
- discharge circuit
- semiconductor
- surface layer
- channel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к физическим методам исследовани газовых разр дов. Цель изобретени - увеличение информативности процесса визуализации за счет Изобретение относитс к физическим методам исследовани газовых разр дов, а именно к способам регистрации поверхностных электроразр дных процессов, например , скольз щих разр дов, формируемых при электрическом пробое газа вблизи поверхности диэлектрика, и может быть использовано дл изучени пространственной структуры токовых каналов . Такие исследовани необходимы дл построени физической модели формировани искрового пробо , характеризуемой сложностью влени и требующей привлечени высокоинформативных средств диагностики плазменных процессов. Цель изобретени - увеличение информативности изображени за счет анализа анализа распределени напр женности электрического пол и степени равномерности энерговклада в канале разр да, повышение пространственного разрешени изображени . Дл этого в устройстве дл визуализации структуры токового канала скольз щего разр да, содержащем электродную систему, закрепленную на диэлектрической подложке с поверхностным слоем из селеносодержащего халькогенидного стеклообразного полупроводника и подключенную к разр дному контуру, импульс разр да осуществл ют по поверхности однородного полупроводника состава As, Se, 5Те,нанесенного на полимерную пленку толщиной 40-120 мкм, при этом параметр жесткости скольз щего разр да, задаваемый разр дным контуром, U/L 10 , где U - амплитудное значение импульса напр жени на высоковольтном электроде (В), L- конструктивна индуктивность разр дного контура (Гн) 1 ил 4ы - г „ -, распределени напр женности электрического пол и степени равномерности энерговклада в канале разр да, повышение пространственного разрешени структур. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл визуализации структуры токового канала скольз щего разр да, содержащем электродную систему, закрепленную на диэлектрической подложке с поверхностным слоем из селеносодержащего халькогенидного стеклообразного полупроводника и подключенную к разр дному контуру , в качестве диэлектрической подложки примен ют полимерную пленку толщиной 40-120 мкм, а поверхностный слой выполн ют из однородного полупроводника состава AsSeSTe, при этом параметр жесткости
Description
скольз щего разр да, задаваемый разр дным контуром, U/L 108, где U - амппитуд- но значение импульса напр жени на высоковольтном электроде, В; L - конструктивна индуктивность разр дного контура (Гн).
На чертеже представлена блок-схема устройства.
Устройство состоит из электродной системы , образованной высоковольтным электродом 1 и заземленным электродом 2, а также диэлектрической подложкой 3 с нанесенным на нее слоем ХСП 4, Дл формировани импульса напр жени на высоковольтном электроде 1 служит разр дный контур, состо щий из разр дника 5, емкостного накопител энергии 6, регулируемого источника высокого напр жени 7 и блока запуска разр дника 8. Разр дный контур имеет конструктивную индуктивность L-9.
Работа устройства осуществл етс следующим образом.
После зар дки емкостного накопител энергии 6 от источника 7 до заданного напр жени с помощью блока запуска 8 вызывают срабатывание разр дника 5 и высоковольтный импульс напр жени с амплитудой U подаетс на высоковольтный электрод 1. с которого в сторону заземленного электрода 2 по поверхности диэлектрической подложки 2 с нанесенным на нее слоем ХСП 4 развиваетс токовый канал поверхностного газового разр да, проход щий последовательно лавинную, стримерную, лидерную и завершенную фазы , последн из которых может быть реализована в виде искрового или однородного скольз щего разр да, в зависимости от толщины подложки 3 со слоем ХСП 4 и уровн жесткости разр да U/L Высока фототермическа чувствительность пленки позвол ет в реальном масштабе времени регистрировать путем потемнени ХСП сло стримерную фазу, плотность энергии излучени которой на поверхности подложки находитс на уровне О, I Дж . Наличие добавок теллура в халькогенидном полупроводнике обеспечивает возможность регулировани энергетической широты регистрирующего сло . Это позвол ет по фототермическому отклику на подложке говорить о степени однородности плазмы в стримерном канале, что важно как дл исследовани механизмов лавинностримерно- го перехода, так и дл излучени условий формировани высокопровод щего токового какала. Изучение структуры заэкспони- рованной области в проход щем свете при кратности увеличени оптической системы
микроскопа на уровне 10 показало, что в средней части области потемнени ХСП - сло формируетс тонкодисперсна структура из пузырьковых образований, котора
может замыкать межэлектродный промежуток в виде сплошного или прерывистого точечного образовани с быстрым нарастанием плотности пузырьков в при- осевой зоне. Имеетс определенна про0 странственна коррел ци между темнопольной и высокодисперсной пузырьковой структурами. Смещение друг от друга пузырьковых структур двух соседних стримеров говорит об электрической природе
5 пузырьковых образований, допускающей их электростатическое расталкивание.
Переход стримера в лидерную фазу приводит к образованию плазменной головки, что повышает уровень энергетического воз0 действи на подложку. Это про вл етс в виде прерывистой тонкой полосы ослаблени потемнени в средней части заэкспони- рованной области ХСП-сло . Изучение структуры полосы в проход щем свете по5 звол ет говорить о начальном этапе термического испарени регистрирующего сло и образовани пузырьковых формирований вдоль границ полосы просветлени , что повышает контрастность изображени и уро0 зеиь пространственного разрешени .
Пробой газового промежутка в завершенной фазе с образованием высокопрооо- д щего токового канала приводит к увеличению теплового воздействи на под5 ложку до 1 Дж см и выше. Кроме возникающих на данном этапе эрозионных структур большую информацию о характере развити токового канала несут пузырьковые образовани , которые в виде сплошной
0 точечной линии оконтуривают наружную границу просветленного эрозионного канала с быстрым снижением плотности пузырьков при удалении от области протекани тока и полным отсутствием их в остаточном
5 русле.
Анализ закономерностей изменени электрического пол в стримерной, лидер- ной и завершенной фазах разр да говорит о наличии механизма ослаблени пол в ка0 нале стримера и выносе его на кра токовых образований за счет высокой электропроводности плазмы. Характер изменени напр женности электрического пол на границе канала соответствует изменению
5 плотности пузырьковых структур, что позвс- л ет, нар ду с учетом других закономерностей формировани высокодисперсных точечных образований, рассмотреть возможность ионизационного механизма пол- учени подобных плазмоструктурных
превращений в ХСП-слое с легкоиспар ющейс добавкой в виде серы. При толщине подложки 100 мкм и пробойном напр жении U 30 кВ реализуетс составл юща напр женности пол EI 108 В , что способствует увеличению эффективной длины свободного пробега и энергии зар женных части в воздухе, бомбардирующих поверхность ХСП-сло в стримерном канале и чехле коронного разр да, возникающего в области усилени составл ющей пол EI на границах плазменных структур.
Канал завершенного скольз щего разр да регистрируетс в виде замыкающей межэлектродный промежуток составной полосы шириной do 0,3 мм со значительным увеличением коэффициента пропускани ХСП-сло в приосевой области. Увеличение просветлени подложки можно св зать с частичным ее уносом за счет эрозионных процессов взаимодействи плазменного канала с материалом ХСП-сло . Такой способ регистрации сильноточных каналов впервые позвол ет визуализировать с разрешением на уровне 10 штрихов/мм внут- риканальную структуру искрового разр да. Обнаружена радиальна и осева неоднородности искрового автографа, возможность распада сильноточного канала на стримерные структуры по мере приближени к заземленному электроду, показано наличие процессов замыкани стримеров на сильноточный канал разр да. Возможность анализа степени неоднородности энерговклада с газовый разр д реализуетс путем сн ти денситогрзмм изменени уровн пропускани пленки по ширине и длине автографа токового канала
Высока информативность регистрации пространственной структуры разр да обусловлена организацией комплексного действи плазменных механизмов получени структурных превращений на селеносодер- жащих пленках ХСП. За счет уменьшени толщины диэлектрической подложки со слоем ХСП до h :S 120 мкм сила электромагнитного прижати канала разр да к диэлектрику обеспечивает действие эрозионных механизмов просветлени регистрирующего сло вплоть до полного уноса материала полупроводника из приосевой области автографа плазменного канала. При h 120 мкм и пробойном напр жении U 30 кВ реализуетс составл юща напр женности пол EI 10 Вм , чтосозда- ет услови дл эффективной реализации ионизационных механизмов получени прозрачных пузырьковых структур вдоль границ следа токового канала на пленке ХСП.
Уменьшение толщины диэлектрической подложки ниже 40 мкм приводит к значительному снижению электрической прочности диэлектрика, его пробою и выходу из
стро . Увеличение толщины диэлектрической подложки свыше 120 мкм снижает составл ющую напр женности , что приводит к ослаблению эрозионного и ионизационного механизмов п олучёни
плазмоструктурных превращений в слое ХСП. Повышение степени пространственного разрешени изображени обеспечиваетс использованием регистрирующего сло состава As SeSTe. Теллур позвол ет
снижать светочувствительность регистрирующего сло , что обеспечивает получение необходимой энергетической широты амплитудных переходов в плазмоструктурных образовани х. Сера способствует повышению поверхностного сопротивлени полупроводника и вл етс легкоиспар ющейс компонентой, облегчающей получение высокодисперсных газовых пузырьков с диаметром на уровне 3 мкм. Наличие серы
в составе ХСП-сло при толщине последнего не более 1 мкм также способствует уменьшению энергетических потерь за счет большого теплового сопротивлени полупроводника . Пространственное разрешение способа повышаетс также за счет малой теплопроводности диэлектрической подложки, выполненной на полиэтиленте- рефталатной основе, и большой скорости энерговклада, св занной с высокой степенью жесткости разр да U/L S 10 В/Ги. Уменьшение жесткости 10 В/Гн снижает скорость энерговклада в поверхностный газовый разр д, привод к переходу от апери- одической формы импульса к
периодическому импульсу искрового разр да , что ухудшает пространственное разрешение .
Использование предлагаемого устройства дл визуализации структуры токового
канала скольз щего разр да обеспечивает по сравнению с прототипом большую информативность изображени , снижает врем на процесс записи структур, исключаютс затраты на специальное оборудование и его эксплуатацию, сокращаетс этап построени адекватной физической теории развити поверхностного газового разр да.
Claims (1)
- Формула изобретениУстройство дл визуализации структуры токового канала скольз щего разр да, содержащее электродную систему, закрепленную на диэлектрической подложке с поверхностным слоем из селеносодержащего халькогенидного стеклообразного полупроводника и подключенную к разр днб- му.контуру, отличающеес тем, что, с целью увеличени информативности изображени за счет распределени напр женности электрического пол и степени энерговклада в канале разр да, повышени пространственн ого разрешени структур, в качестве диэлектрической подложки использована полимерна пленка толщиной040 -120 мкм с поверхностным слоем, выполненным из однородного полупроводника состава AsSeSTe, при этом параметр жесткости скольз щего разр да, задаваемый разр дным контуром U/L Ј 10 , где U - амплитудное значение импульса напр жени на высоковольтном электроде, В; L - конструктивна индуктивность разр дного контура, Гн.r S г1Vtat t# fЬЬ J
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904783625A SU1755217A1 (ru) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | Устройство дл визуализации структуры токового канала скольз щего разр да |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904783625A SU1755217A1 (ru) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | Устройство дл визуализации структуры токового канала скольз щего разр да |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1755217A1 true SU1755217A1 (ru) | 1992-08-15 |
Family
ID=21492179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904783625A SU1755217A1 (ru) | 1990-01-16 | 1990-01-16 | Устройство дл визуализации структуры токового канала скольз щего разр да |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1755217A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106537160A (zh) * | 2014-07-15 | 2017-03-22 | 株式会社白寿生科学研究所 | 可视化装置及可视化方法 |
-
1990
- 1990-01-16 SU SU904783625A patent/SU1755217A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Кожаринов В.В.. Зацепин Н.Н., Домо- род Н.Е.. Электроразр дный метод визуализации. Минск: Наука и техника, 1986, с. 134. Дащук Н.П., Любин В.М. Плазмострук- турные превращени в халькогенидных стеклообразных полупроводниках. Письма в ЖТФ. 1982, т. 8, №22, с 1353-1361. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106537160A (zh) * | 2014-07-15 | 2017-03-22 | 株式会社白寿生科学研究所 | 可视化装置及可视化方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2246380C2 (de) | Vorrichtung zum Trennen bzw. Sortieren von Teilchen | |
Lesaint et al. | Investigations on transient currents associated with streamer propagation in dielectric liquids | |
EP0011203A1 (de) | Vorrichtung zum elektrostatischen Aufladen einer dielektrischen Schicht | |
DE2140563C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung elektrostatischer Bildelemente | |
DE1164829B (de) | Verfahren zur elektrophotographischen Herstellung von Bildern mit Fluessigkeitsaerosolen | |
SU1755217A1 (ru) | Устройство дл визуализации структуры токового канала скольз щего разр да | |
EP0017113A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Aufzeichnung von Informationen | |
SE439698B (sv) | Anordning for framstellning av elektrostatiska bilder | |
DE4141025C2 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung von Ozon | |
Shimazaki et al. | Flashover processes on the surface of solid insulators under positive impulse voltage in the atmosphere | |
DE2153288A1 (de) | Korona-Entladungsvorrichtung | |
US4088892A (en) | Corona charging apparatus and method | |
Huiskamp et al. | Experimental setup for temporally and spatially resolved ICCD imaging of (sub) nanosecond streamer plasma | |
DE102012211110A1 (de) | Elektrostatisches Bilderzeugungselement und Verfahren zur Verwendung davon | |
Shimazaki | Flashover characteristics and surface processes under negative impulse voltage in atmospheric air | |
DE1909652C3 (de) | Anordnung zur Herstellung von Bildaufzeichnungen mit Hilfe einer Elektronenstrahl-Wiedergaberöhre | |
Yamada et al. | High-speed photography of prebreakdown phenomena in dielectric liquids under highly non-uniform field conditions | |
DE2420656B2 (de) | Vorrichtung zur Elektronenstrahlverdampfung | |
JP2690484B2 (ja) | 記録装置 | |
DE1932104C3 (de) | Koronaentladungsvorrichtung zum gleichförmigen Aufladen elektrografischer Aufzeichnungsmaterialien | |
RU2029967C1 (ru) | Устройство для записи фаз развития волновых и токовых структур скользящего разряда | |
DE2315249B2 (de) | Elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial | |
JP3128252B2 (ja) | 静電記録装置 | |
Kimura et al. | Statistical time lag of gas discharge in electrostatic recording | |
DE1812216A1 (de) | Verfahren zur Verstaerkung eines elektrischen Signals,insbesondere fuer die elektrografische und elektrostatische Aufzeichnung |