RUS  ENG ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB
Общая информация
Последний выпуск
Скоро в журнале
Архив
Импакт-фактор
Подписка
Правила для авторов
Загрузить рукопись

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



УФН:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


УФН, 2002, том 172, номер 10, страницы 1113–1130 (Mi ufn2062)  

Эта публикация цитируется в 63 научных статьях (всего в 63 статьях)

ОБЗОРЫ АКТУАЛЬНЫХ ПРОБЛЕМ

Механизмы генерации аномальных ионов вакуумной дуги.

Г. А. Месяц, С. А. Баренгольц

Институт электрофизики УрО РАН, г. Екатеринбург

Аннотация: На основе анализа эктонных процессов предложена модель генерации ионного потока в вакуумных дугах. Показано, что ионизационный состав и скорости направленного движения ионов формируются в результате взрывообразного разрушения микроучастков катода за счет джоулева разогрева высокой плотностью тока. При этом ионизационные процессы сосредоточены в узкой области порядка микрометра вблизи катода, и в дальнейшем ионизационный состав плазмы не меняется. Рост тока дуги вплоть до килоампера сопровождается простым увеличением количества одновременно функционирующих эктонов, что объясняет экспериментальные данные о слабой зависимости параметров ионного потока от тока вакуумной дуги.

DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0172.200210a.1113

Полный текст: PDF файл (4242 kB)
Полный текст: http://www.ufn.ru/ru/articles/2002/10/a/
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Англоязычная версия:
Physics–Uspekhi, 2002, 45:10, 1001–1018

Реферативные базы данных:

Тип публикации: Статья
PACS: 52.40.Mj, 52.75.Pv, 52.80.Mg, 52.80.Vp
Поступила: 20 мая 2002 г.

Образец цитирования: Г. А. Месяц, С. А. Баренгольц, “Механизмы генерации аномальных ионов вакуумной дуги.”, УФН, 172:10 (2002), 1113–1130; Phys. Usp., 45:10 (2002), 1001–1018

Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/ufn2062
  • http://mi.mathnet.ru/rus/ufn/v172/i10/p1113

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles

    Эта публикация цитируется в следующих статьяx:
    1. Shkol'nik S., “Secondary Plasma in the Gap of High-Current Vacuum Arc: Origin and Resulting Effects”, IEEE Trans. Plasma Sci., 31:5, Part 1 (2003), 832–846  crossref  adsnasa  isi  scopus
    2. Б. М. Смирнов, “Процессы генерации кластерных пучков”, УФН, 173:6 (2003), 609–648  mathnet  crossref; B. M. Smirnov, “Generation of cluster beams”, Phys. Usp., 46:6 (2003), 589–628  crossref  isi
    3. Anders A., Oks E., Yushkov G., Brown I., “Measurement of Total Ion Flux in Vacuum Arc Discharges”, Isdeiv: Xxith International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, Vols 1 and 2, Proceedings, Proceedings - International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, 21, IEEE, 2004, 272–275  isi
    4. Andreev A., “Once Again About a Cathode Spot of the Vacuum Arc”, Isdeiv: Xxith International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, Vols 1 and 2, Proceedings, Proceedings - International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, 21, IEEE, 2004, 245–248  isi
    5. Brown I., Oks E., “Vacuum Arc Ion Sources: Recent Developments and Applications”, IEEE Trans. Plasma Sci., 33:6, Part 1 (2005), 1931–1943  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    6. Anders A., Oks E., Yushkov G., Savkin K., Brown I., Nikolaev A., “Measurements of the Total Ion Flux From Vacuum Arc Cathode Spots”, IEEE Trans. Plasma Sci., 33:5, Part 1, SI (2005), 1532–1536  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    7. Lomino N., Ovcharenko V., Andreev A., “On the Mechanism of Vacuum-Arc Plasma Activation in the Pressure Range 1-10 Pa”, IEEE Trans. Plasma Sci., 33:5, Part 1, SI (2005), 1626–1630  crossref  adsnasa  isi  scopus
    8. Anders A., Oks E., Yushkov G., “Cathodic Arcs: Fractal Voltage and Cohesive Energy Rule”, Appl. Phys. Lett., 86:21 (2005), 211503  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    9. Pukha V., Mikhailov I., Drozdov A., Fomina L., “Dependence of the Condensation Coefficient of Bismuth on the Energy of Particles Deposited From an Ion Beam on Silicon Substrates”, Phys. Solid State, 47:3 (2005), 595–598  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    10. Vodopyanov A., Golubev S., Mansfeld D., Nikolaev A., Oaks E., Razin S., Savkin K., “Multiple Ionization of Metal Ions by Ecr Heating of Electrons in Vacuum Arc Plasmas”, Electron Cyclotron Resonance Ion Sources, AIP Conference Proceedings, 749, ed. Leitner M., Amer Inst Physics, 2005, 116–119  crossref  adsnasa  isi  scopus
    11. Vodopyanov A., Golubev S., Mansfeld D., Nikolaev A., Oks E., Razin S., Savkin K., Yushkov G., “Generation of Multiply Charged Refractory Metals in an Electron-Cyclotron Resonant Discharge in a Direct Magnetic Trap”, Tech. Phys., 50:9 (2005), 1207–1211  crossref  isi  elib  scopus
    12. Krinberg I., “Plasma Flow Crisis and the Limiting Electron Temperature in a Vacuum Arc in Axial Magnetic Field”, Tech. Phys. Lett., 31:3 (2005), 261–263  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    13. Anders A., Oks E.M., Yushkov G.Yu., Savkin K.P., Brown Y., Nikolaev A.G., “Determination of the Specific Ion Erosion of the Vacuum Arc Cathode by Measuring the Total Ion Current From the Discharge Plasma”, Tech. Phys., 51:10 (2006), 1311–1315  crossref  isi  elib  scopus
    14. Krinberg I., Matafonov G., “Structure of an Extended Plasma Jet in a Vacuum Arc in an Axial Magnetic Field”, Tech. Phys., 51:4 (2006), 504–509  crossref  isi  elib  scopus
    15. Oks E., Savkin K., Yushkov G., Nikolaev A., Anders A., Brown I., “Measurement of Total Ion Current From Vacuum Arc Plasma Sources”, Rev. Sci. Instrum., 77:3, Part 2 (2006), 03B504  crossref  isi  scopus
    16. E. A. Zverev, V. I. Krasov, I. A. Krinberg, V. L. Paperny, “Micropinches in plasma flame expanding into vacuum ambient”, Czech J Phys, 56:s2 (2006), B324  crossref  isi  elib  scopus
    17. Almazova K.I., Borovkov V.V., “Coaxial Injector of a Plasma Opening Switch Operating in the Nonsteady Arc-Discharge Mode”, Tech. Phys., 52:11 (2007), 1434–1438  crossref  isi  elib  scopus
    18. A. В. Водопьянов, C. В. Голубев, Д. А. Мансфельд, А. Г. Николаев, К. П. Савкин, Н. Н. Салащенко, Н. И. Чхало, Г. Ю. Юшков, “Источник жесткого ультрафиолетового излучения на основе ЭЦР разряда”, Письма в ЖЭТФ, 88:2 (2008), 103–106  mathnet; JETP Letters, 88:2 (2008), 95–98  crossref  isi
    19. Barengolts S.A. Mesyats G.A. Tsventoukh M.M., “Initiation of Ecton Processes by Interaction of a Plasma with a Microprotrusion on a Metal Surface”, J. Exp. Theor. Phys., 107:6 (2008), 1039–1048  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    20. Vodopyanov A.V., Golubev S.V., Khizhnyak V.I., Mansfeld D.A., Nikolaev A.G., Oks E.M., Savkin K.P., Vizir A.V., Yushkov G.Yu., “High Current Multicharged Metal Ion Source Using High Power Gyrotron Heating of Vacuum Arc Plasma”, Rev. Sci. Instrum., 79:2, Part 2 (2008), 02B304  crossref  isi  elib  scopus
    21. Yu V Korobkin, V L Paperny, I V Romanov, A A Rupasov, A S Shikanov, “Micropinches in laser induced moderate power vacuum discharge”, Plasma Phys Control Fusion, 50:6 (2008), 065002  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    22. Wanninayake W. M. R. R., Kobayashi K., Yanagidaira T., Tsuruta K., “Spectroscopic Analysis of the Effect of Magnetic Field on Low Current Dc Vacuum Arc Plasma”, IEEJ Trans. Electr. Electron. Eng., 5:3, SI (2010), 317–322  crossref  isi  elib  scopus
    23. Tsventoukh M.M., Mesyats G.A., Barengolts S.A., “Plasma Dynamics of an Explosive Emission Center - Ecton of a Cathode Spot in External Tangential Magnetic Field”, Isdeiv 2010: Xxivth International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum, International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in a Vacuum, IEEE, 2010, 410–413  isi
    24. Yushkov G.Yu., Savkin K.P., Nikolaev A.G., Oks E.M., Vodopyanov A.V., Izotov I.V., Mansfeld D.A., “Formation of Multicharged Metal Ions in Vacuum Arc Plasma Heated by Gyrotron Radiation”, Plasma Sci. Technol., 13:5 (2011), 596–599  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    25. Batrakov A.V., Popov S.A., Methling R., Uhrlandt D., Weltmann K.-D., “Time- and Spectrum-Resolved Study of a Single Cathode Spot in Vacuum”, IEEE Trans. Plasma Sci., 39:6, Part 1 (2011), 1296–1302  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    26. Водопьянов А.В., Голубев С.В., Мансфельд Д.А., Салащенко Н.Н., Чхало Н.И., “Источник экстремального ультрафиолетового излучения на основе плазмы, нагреваемой излучением миллиметрового диапазона”, Известия Российской академии наук. Серия физическая, 75:1 (2011), 68–70  elib
    27. Я. И. Лондер, К. Н. Ульянов, “Двухмерная кинетическая модель короткого сильноточного вакуумно-дугового разряда”, ТВТ, 49:3 (2011), 323–332  mathnet  elib; Ya. I. Londer, K. N. Ulyanov, “Two-Dimensional Kinetic Model of a Short High-Current Vacuum Arc Discharge”, High Temperature, 49:3 (2011), 315–324  crossref  isi  elib
    28. A. V. Vodopyanov, S. V. Golubev, D. A. Mansfeld, N. N. Salashchenko, N. I. Chkhalo, “An extreme ultraviolet radiation source based on plasma heated by millimeter range radiation”, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys, 75:1 (2011), 64  crossref  elib  scopus
    29. Chkhalo N.I., Golubev S.V., Mansfeld D., Salashchenko N.N., Sjmaenok L.A., Vodopyanov A.V., “Source for Extreme Ultraviolet Lithography Based on Plasma Sustained by Millimeter-Wave Gyrotron Radiation”, J. Micro-Nanolithogr. MEMS MOEMS, 11:2 (2012), 021123  crossref  isi
    30. Bashutin O.A., Vovchenko E.D., Dodulad E.I., Savjolov A.S., Sarantsev S.A., “Study of the Contributions of the Electrode Materials to the Plasma of a High-Current Vacuum Spark”, Plasma Phys. Rep., 38:3 (2012), 235–243  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    31. Belik V.D., Litvin R.V., Kovalchenko M.S., “Effect of Substrate Temperature on the Electrospark Deposition, Structure, and Mechanical Properties of Coatings. I. Kinetics of Substrate Heating During Electrospark Deposition”, Powder Metall. Met. Ceram., 50:11-12 (2012), 698–703  crossref  isi  scopus
    32. Nikolaev A.G., Savkin K.P., Oks E.M., Vizir A.V., Yushkov G.Yu., Vodopyanov A.V., Izotov I.V., Mansfeld D.A., “Generation of High Charge State Metal Ion Beams by Electron Cyclotron Resonance Heating of Vacuum Arc Plasma in Cusp Trap”, Rev. Sci. Instrum., 83:2, Part 2 (2012), 02A309  crossref  isi  scopus
    33. Башутин О.А., Вовченко Е.Д., Додулад Э.И., Савёлов А.С., Саранцев С.А., “Исследование вклада материала электродов в плазму сильноточной вакуумной искры”, Физика плазмы, 38:3 (2012), 261–261  elib
    34. Tsventoukh M.M., Mesyats G.A., Barengolts S.A., “Magnetic Field Influence on the Ecton Processes Ignition and Sustainment”, 25th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (Isdeiv 2012), International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in a Vacuum, 2012, 297–300  isi
    35. Benilov M.S., Benilova L.G., Cunha M.D., Hartmann W., Lawall A., Wenzel N., “Modeling Cathode Spots in Vacuum Arcs Burning on Multi-Component Contacts”, 25th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (Isdeiv 2012), International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in a Vacuum, 2012, 317–320  isi
    36. G. A. Mesyats, N. M. Zubarev, “Hydrodynamics of the molten metal in a vacuum arc cathode spot at near-threshold currents”, J. Appl. Phys, 113:20 (2013), 203301  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    37. Mesyats G.A., “Ecton Mechanism of the Cathode Spot Phenomena in a Vacuum Arc”, IEEE Trans. Plasma Sci., 41:4, 1, SI (2013), 676–694  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    38. O. A. Bashutin, M. A. Alkhimova, E. D. Vovchenko, E. I. Dodulad, A. S. Savelov, “Influence of the electrode system on the emission characteristics of a vacuum spark”, Plasma Phys. Rep, 39:11 (2013), 900  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    39. M. M. Tsventoukh, S. A. Barengolts, V. G. Mesyats, D. L. Shmelev, “Retrograde motion of cathode spots of the first type in a tangential magnetic field”, Tech. Phys. Lett, 39:11 (2013), 933  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    40. В. А. Гасилов, А. Ю. Круковский, В. Г. Новиков, И. В. Романов, И. П. Цыгвинцев, “Численное моделирование токопрохождения в вакуумном диоде с лазерным поджигом”, Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша, 2013, 078, 20 с.  mathnet
    41. Benilov M.S., Cunha M.D., Hartmann W., Kosse S., Lawall A., Wenzel N., “Space-Resolved Modeling of Stationary Spots on Copper Vacuum Arc Cathodes and on Composite Cucr Cathodes with Large Grains”, IEEE Trans. Plasma Sci., 41:8, 2, SI (2013), 1950–1958  crossref  adsnasa  isi  elib  scopus
    42. D. L. Shmelev, S. A. Barengolts, N. N. Shchitov, “The effect of cathode deuteration on the parameters of vacuum-arc plasma”, Tech. Phys. Lett, 40:9 (2014), 783  crossref  isi  elib  scopus
    43. G. A. Mesyats, N. M. Zubarev, “The Rayleigh–Plateau instability and jet formation during the extrusion of liquid metal from craters in a vacuum arc cathode spot”, J. Appl. Phys, 117:4 (2015), 043302  crossref  isi  elib  scopus
    44. D. L. Shmelev, S. A. Barengolts, K. P. Savkin, “Model calculation of the charge composition of a plasma in a vacuum-arc discharge with a composite cathode”, Tech. Phys. Lett, 41:5 (2015), 500  crossref  isi  elib  scopus
    45. И. П. Цыгвинцев, А. Ю. Круковский, В. А. Гасилов, В. Г. Новиков, И. В. Романов, В. Л. Паперный, А. А. Рупасов, “Моделирование формирования пинча в вакуумном диоде с лазерным поджигом”, Матем. моделирование, 28:2 (2016), 146–160  mathnet  elib; I. P. Tsygvintsev, A. Yu. Krukovskiy, V. A. Gasilov, V. G. Novikov, I. V. Romanov, V. L. Paperny, A. A. Rupasov, “Numerical modeling of current flow in a vacuum diode with laser ignition”, Math. Models Comput. Simul., 8:5 (2016), 595–605  crossref
    46. Blinkov I.V., Volkhonskii A.O., Belov D.S., Sergevnin V.S., Chernogor A.V., “Influence of ion energies on the structure, composition, and properties of multilayer Ti–Al–Si–N ion-plasma-deposited coatings”, Tech. Phys. Lett., 42:5 (2016), 528–531  crossref  isi  elib  scopus
    47. Gashkov M.A. Zubarev N.M. Zubareva O.V. Mesyats G.A. Uimanov I.V., “Model of liquid-metal splashing in the cathode spot of a vacuum arc discharge”, J. Exp. Theor. Phys., 122:4 (2016), 776–786  crossref  isi  elib  scopus
    48. Kaufmann H.T.C., Cunha M.D., Benilov M.S., Hartmann W., Wenzel N., “Detailed Numerical Simulation of Cathode Spots in High-Current Vacuum Arcs”, 2016 27Th International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (Isdeiv), Vol 2, International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in a Vacuum, IEEE, 2016  isi
    49. А. В. Агафонов, В. П. Тараканов, С. Г. Кладко, С. П. Масленников, Д. С. Степанов, Э. Я. Школьников, “Динамика плазмы и ионного потока в вакуумной нейтронной трубке”, ТВТ, 55:5 (2017), 692–697  mathnet  crossref  elib; A. V. Agafonov, V. P. Tarakanov, S. G. Kladko, S. P. Maslennikov, D. S. Stepanov, E. Ya. Shkolnikov, “Dynamics of plasma and ion flux in a vacuum neutron tube”, High Temperature, 55:5 (2017), 672–677  crossref  isi
    50. Viktorov M.E. Mansfeld D.A. Vodopyanov A.V. Kiryuhin N.D. Golubev S.V. Yushkov G.Yu., “Observation of Plasma Microwave Emission During the Injection of Supersonic Plasma Flows Into Magnetic Arch”, Plasma Phys. Control. Fusion, 59:7 (2017), 075001  crossref  isi  scopus
    51. Zeltser I.A., Karpov A.S., Moos E.N., Rybin N.B., Tolstoguzov A.B., “Surface Erosion of Low-Current Reed Switches”, Coatings, 7:6 (2017), 75  crossref  isi
    52. Cunha M.D., Kaufmann H.T.C., Benilov M.S., Hartmann W., Wenzel N., “Detailed Numerical Simulation of Cathode Spots in Vacuum Arcs-i”, IEEE Trans. Plasma Sci., 45:8, 2, SI (2017), 2060–2069  crossref  isi  scopus
    53. Kaufmann H.T.C., Cunha M.D., Benilov M.S., Hartmann W., Wenzel N., “Detailed Numerical Simulation of Cathode Spots in Vacuum Arcs: Interplay of Different Mechanisms and Ejection of Droplets”, J. Appl. Phys., 122:16 (2017), 163303  crossref  isi  scopus
    54. Asiunin V.I., Davydov S.G., Dolgov A.N., Korneev A.V., Pshenichniy A.A., Yakubov R.Kh., “Experimental Study of a Vacuum Spark Discharge Over a Dielectric Surface”, Plasma Phys. Rep., 44:6 (2018), 605–609  crossref  isi  scopus
    55. Tsventoukh M.M., “Plasma Parameters of the Cathode Spot Explosive Electron Emission Cell Obtained From the Model of Liquid-Metal Jet Tearing and Electrical Explosion”, Phys. Plasmas, 25:5 (2018), 053504  crossref  isi  scopus
    56. Usmanov R.A. Amirov R.Kh. Gavrikov A.V. Liziakin G.D. Polistchook V.P. Samoylov I.S. Smirnov V.P. Vorona N.A. Yartsev I.M., “Diffuse Vacuum Arc on Cerium Dioxide Hot Cathode”, Phys. Plasmas, 25:6 (2018), 063524  crossref  isi  scopus
    57. Hwangbo D., Kajita Sh., Barengolts S.A., Tsventoukh M.M., Kawaguchi Sh., Mesyats V.G., Ohno N., “Ignition and Erosion of Materials By Arcing in Fusion-Relevant Conditions”, Contrib. Plasma Phys., 58:6-8, SI (2018), 608–615  crossref  isi  scopus
    58. Abubakirov E.B., Denisenko A.N., Konyushkov A.P., Soluyanov E.I., Yastrebov V.V., “Observation of Large-Scale Shot Noise in a High-Current Electron Beam”, Tech. Phys. Lett., 44:10 (2018), 857–859  crossref  isi  scopus
    59. Kolikov V., Bogomaz A., Budin A., “Powerful Pulsed Plasma Generators Research and Application Introduction”: Kolikov, V Bogomaz, A Budin, A, Powerful Pulsed Plasma Generators: Research and Application, Springer Series on Atomic Optical and Plasma Physics, 101, Springer, 2018, 1–12  crossref  isi
    60. Zhang X., Wang L., Ma J., Wang Yu., Jia Sh., “Improved Model For Cathode Spot Crater in Vacuum Arc”, J. Phys. D-Appl. Phys., 52:3 (2019), 035204  crossref  isi  scopus
    61. Vodopyanov A. Razin S. Viktorov M. Sidorov A., “Vacuum Arc Plasma Heated By Sub-Terahertz Radiation as a Source of Extreme Ultraviolet Light”, IEEE Trans. Plasma Sci., 47:1, 3 (2019), 828–831  crossref  isi  scopus
    62. Savkin K., Oks E., Yushkov G., “Mass-to-Charge Composition of High-Current Vacuum Arc Plasmas With Cu-Cr Cathodes”, Plasma Sources Sci. Technol., 28:6 (2019), 065008  crossref  isi
    63. Chernogor A.V., Blinkov I.V., Belov D.S., Sergevnin V.S., Volkhonskii A.O., “Analysis of the Structure of Multilayer Nanocrystalline Coatings Based on Plasma Mass Transfer Parameters Calculated By the Monte Carlo Method”, Tech. Phys. Lett., 45:2 (2019), 75–78  crossref  isi
  • Успехи физических наук Physics-Uspekhi
    Просмотров:
    Эта страница:275
    Полный текст:92
    Литература:40
    Первая стр.:1
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2020