Способ получения плазмы и устройство для его осуществления
I. Способ ,получения плазмы путем создания импульсного электрического поля на границе диэлектрик газ с чередуюпщ1 {ся по направлению вектором напряженности поля, отличающийся тем, что, сцелью обеспечения работы в щироком диапазоне задержек междУ моментом создания электрического поля и моментом появления плазмы, напряженность электрического поля выёиЗают из условия , где и Е - соответственно критические для пробоя газа и возникновения вакуумноповерхностного разряда напряженности поля, а давление |Газа повьппают со скоростью, большей скорости самораз ряда от значения, при котором длина пробега частиц превышаетр шаг черёдованкя вектора электрического 1поля до давления, прр котором длина пробега меньше этога шага. (Л
-Ф, СОК)З СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
+;« 2=- РЕСПУБЛИН (!9) ()1) А1 (51)4 Н 05 Н 1/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Х АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и ф :ЕГО Р,1
13„, л
Ф
ФВ
° ««
Мг
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (46) 15.05.88. Бюл. )) 18, (21) 3731380124-25 (22) 20.04.84 (7!) Сибирский институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн CO AH СССР . (72), В.И.Коротеев, Н.А.Кошилев, А.А.П)ишко и А.В.Михалев .(53) 621.385(088.8) (56) С.И.Андреев и др. Прикладная механика и техническая физика, В 3, 1976, с. 12.
Авторское свидетельство СССР
В 1025318, .кл. Н 05 H 1/00, )982.. (54) CIIOCOB )IO HHR IUIA3Mbl H УСТ РОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ, получения плазмы путем создания импульсного электричес-. кого поля на границе диэлектрик "
I газ с чередующимся по направлению вектором напряженности поля, о тл и ч а ю шийся тем, что, с. целью обеспечения работы в широком диапазоне задержек между моментом создания электрического поля и моментом появления:плазмы, напряженность электрического ноля выбира" ют из условия Е (Е Е„р, где. Е„р и
Š— Соответственно критические для пробоя газа и возникновения вакуумноповерхностного разряда напряженности паля, а давление .газа повьппают со . скоростью, большей скорости саморазряда от значения, при котором длина а пробега частиц превышает шаг чередования вектора электрического поля до давления, при котором длина пробега меньше этого шага. С:! 250! 58
2, Устройство для получения плазмы, содержащее диэлектрическую вакуумную камеру, импульсный источник питания и подключенные к нему последовательно наложенные на диэлектрическую камеру и изолированные один от. другого одновитковый соленоид,,выполненный в виде сетки с размером ячейки 1, удовлетворяющей условию
d«l«D где D — диаметр камеры, а
d — толщина ее стенки, и сплошной одновитковый соленоид, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью обеспечения работы устройства в широком диапазоне задержек между моментом
Изобретение относится к технике получения плазмы.
Цель изобретения — обеспечение работы в широком диапазоне задержек между моментом создания электриЧеского поля и моментом появления плазмы °
Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом.
Устройство содержит диэлектрическую вакуумную камеру 1, снабженную устройством 2 стабилизации начального давления газа и устройством 3 импульсного напуска газа, которое через линию 4 задержки подключено к импульсному источнику 5 питания, подключенному к последовательно нало- женным на .камеру l одновитковому соленоиду 6 в виде сетки с размером ячейки, равным F и сплошному одновитковому соленоиду 7.
Устройство работает следующим образом., Напряжение импульсного источника
5 питания поступает на вход линии 4 задержки и на соленоиды 6 и 7. Электрическое поле между сеточным и сплошным соленоидами 6 и 7 "проваливается" через ячейки сеточного соленоида 6 и .создает электрическое поле на границе диэлектрик — гаэ. Поле на поверхности диэлектрика максимально вблизи проводников сеточного соленоида 6, так как толщина диэлектрисоздания электрического поля и моментом образования плазмы путем управления .изменением давления в камере, в него введены система поддержания начального уровня давления и устройство импульсноГо напуска газа, соеди- ненное с импульсным источником питания через регулируемую линию задержки, а сетка соленоида выполнена с ячейками, размер которых удовлетворяУсловию h сf 5 проводника сеточного электрода 6 и меняет знак направления при переходе вдоль прверхности диэлектрика с одной стороны проводника на другую. Характерный размер участка поверхности диэлектрика, в пределах которого sekтор электрического поля имеет одно направление, приблизительно равен размеру шага сеточной ячейки F. Выбором величины напряжения импульсного источника 5 питания устанавливают напряженность электрического поля на поверхности диэлектрика в .пределах Е (Е<Е„, где Е„„ и E — соответственно критические для пробоя газа и возникновения вакуумноповерхностного разряда (ВПР) напряженности поля. Таким образом,,по включении импульсного источника 5 питания поверх ность диэлектрика на границе диэлек" трик — газ разделяется на участки с характерным размером Й, .удовлетворяю30 щим соотношению h )3>h,. гд@ h и 1-. 2 1 Ь вЂ” соответственно длины пробега частиц газа при начальном давлении и в плазме, причем напряженность электрического поля в пределах.участ ков не превышает критической для про12501 i8 Составитель В. Спиридонов Техред М. Ходаннч Редактор Т.Янова Корректор Е.Рошко Тираж 832 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! )3035, Москва, W-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 3384 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 боя газа, но больше критической для возникновения ВПР. В результате ВПР происходит перераспределение зарядов вдоль поверхности диэлектрика, которые остаются и по окончании .ВПР, создавая электрическое поле у поверхности диэлектрика. Напряжение импульсного источника 5 питания, задержанное на время рас- t0 пространения фронта напряжения на линии 4 задержки, поступает на устройство 3 иапуска газа, осуществляющего инжекцию газа в вакуумную камеру l. Начальное давление газа Р выбира- t5 ется из условия отсутствия пробоя, т.е. ЬИ, . В соответствии с кривой Пашеиа повьппение давления газа" отпоснтельно начального снижает критичес— кую для пробоя газа напряженность электрического поля вплоть до значений, сравнимых с полем зарядов на поверхности диэлектрика. K этому момен-ту длина свободного пробега частиц газа (b ) становится меньше характеръ ного размера участка (P) c электрическим полем и создаются условия, благоприятные для пробоя газа. В результате пробоя газа образуется плазма, которая заполняет вакуум.ную камеру Плазма нейтрализует заряды на поверхности диэлектрика н подготавливает его к ледующему циклу.
