misle.ru страница 1
скачать файл

XXXVI Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 9 – 13 февраля 2009 г.

ВЫНУЖДЕННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ИЗ ПЛАЗМЫ СТРИМЕРА КАК ВТОРИЧНЫЙ МЕХАНИЗМ ЕГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ


Курбанисмаилов В.С., Омаров О.А., Омарова Н.О.

Даггосуниверситет, г. Махачкала, Россия, Vali_60@mail.ru

Согласно плазменной модели пробоя газов высокого давления [1,2] в сильном электрическом поле, лавина ионизации переходит в плазменное состояние еще до возникновения стримера. При больших перенапряжениях и высоких давлениях газа концентрация электронов в стримере достигает величины , их температура . Основной объем такого стримера представляет собой квазинейтральную плазму, находящуюся в частичном ЛТР. Переход лавины в стример, почти полностью экранирующей внешнее электрическое поле , происходит за время . В плазме стримера устанавливается слабое поле . Это поле уже не способно поддерживать высокую , которые будут охлаждаться в результате упругих столкновений с атомами газа за время , где - доля потерь энергии при упругих столкновениях, а - частота этих столкновений. В результате охлаждения электронов (в нашем случае до температуры ) плазма стримера оказывается неравновесной, с избыточной степенью ионизации. На этой стадии возрастает вероятность ударно-излучительной рекомбинации. Коэффициент такой рекомбинации при температурах не превышающей 0,4 эВ определяется формулой , где измеряется в эВ. Отсюда следует, что время рекомбинации сравнивается со временем упругого охлаждения при . Так как при более высоких температурах интенсивность рекомбинационных процессов крайне мала, то концентрация электронов за время их охлаждения до существенно не меняется и превосходит равновесное значение. Следовательно, в результате охлаждения электронов при установлении дебаевской экранировки внешнего поля, плазма стримера за время становится источником интенсивного излучения квантов. При этом спонтанное излучение, возникающее при рекомбинации, проходя через объем стримера с неравновесной степенью ионизации, вызывает появление вынужденного излучения в направлении к электродам (из-за малости поперечных размеров стримера по сравнению с его длиной).

Поглощение этого излучения в газе вблизи головки стримера приводит к появлению вторичных электронных лавин, которые двигаясь в электрических полях, усиленных пространственными зарядами, также переходят в плазменное состояние, тем самым повторяя описанный выше процесс. Этот процесс будет повторяться до тех пор, пока стример не перекроет разрядный промежуток.

Исходя из плазменной модели и рассмотренного лазерного механизма распространения стримеров, можно допустить возможность создания плазменного лазера, осуществляющего генерацию на начальной стадии пробоя.

Литература



  1. Омаров О.А., Рухадзе А.А., Шнеерсон Г.А. //ЖТФ. 1979. Т.49. С.1997-2000.

  2. Бройтман А.П., Омаров О.А., Решетняк С.А., Рухадзе А.А. Плазменная модель электрического пробоя газов высокого давления. /Препринт ФИАН СССР. М., 1984. №197. 54 с.

скачать файл



Смотрите также: