Статья «ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕМЕНИ ФОРМИРОВАНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО СУБНАНОСЕКУНДНОГО РАЗРЯДА В ГАЗАХ ВЫСОКОГО И СВЕРХВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, "Физика плазмы"»

Проанализированы времена формирования самостоятельного субнаносекундного разряда в азоте (диапазон давлений 1-40 атм) и водороде (диапазон давлений 1-60 атм) с помощью лавинной модели. В эксперименте на разрядный промежуток с однородным распределением электрического поля (катод и анод имели радиус закругления вершины 1 см) и длиной 0.5 мм подавался субнаносе-кундный импульс напряжения амплитудой 102 ± 2 кВ. Фронт импульса (по уровням 0.1-0.9 от амплитуды) был около 250 пс. Пробой происходил на фронте импульса. В эксперименте изменялось только давление газа с шагом в 5-10 атм и измерялось время формирования. Анализ полученных экспериментальных результатов показал, что в азоте в диапазоне давлений 10-40 атм и в водороде в диапазоне давлений 20-50 атм время запаздывания пробоя становится меньше, чем время роста электронной лавины до критического размера, и критическая длина лавины лежит в пределах (2-8) х 10 мм, что на порядок меньше длины разрядного промежутка. Это говорит о неприменимости лавинно-стримерной модели в данной ситуации. Объяснить быстрое формирование проводящего столба в этих условиях можно ионизацией газовой среды убегающими электронами. В результате проводящий столб возникает при одновременном развитии большого числа электронных лавин в объеме газа. Повышение давления водорода от 50 до 60 атм приводит к резкому, примерно на 50%, росту времени формирования. В результате время роста электронной лавины до критического размера становится существенно меньше времени формирования. При этом электроны перестают переходить в режим убегания, и инициирование разряда происходит с катода за счет автоэлектронной эмиссии с микронеоднородностей на его поверхности; время формирования разряда в таких условиях хорошо описывается в рамках лавинно-стримерной модели.