Способ получения плазмы
Изобретение относится к технике получения и управления плазмой и может быть использовано в импульсных лазерах. Целью изобретения является обеспечение разряда при пониженном давлении газа в разрядной камере. При реализации изобретения в разрядной диэлектрической камере на ее поверхности создают вакуумно-поверхностньй разряд путем воздействия на диэлектрик при давлении в камере 10 - 10 Па импульсным электрическим полем , напряженность которого выше критической для возникновения вакуумноИзобретение относится к технике получения и управления плазмой. Целью изобретения является создание разряда-при пониженном давлении. На фиг. 1 и 2 показано устройство для получения плазмы предложенным способом, варианты. Устройство содержит источник питания 1, коммутатор 2, блок управления поверхностного разряда и ниже пробивного напряжения в газе для данного давления. Через время задержки, не превышающее времени саморазряда 10 с, воздействуют на среду в разрядной камере импульсным магнитным полем. Силовые линии поля параллельны поверхности , стенок камеры, амплитуда не ниже 100 Э, а скорость изменения более 5000 Э/с. Изменяя траектории электронов, выходящих с поверхности диэлектрика в точках концентрации отрицательного потенциала и падающих на поверхность в точках концентрации положительного потенциала, магнитное поле обеспечивает перемещение точек падения электронов по большой площади поверхности диэлектрика со значительной скоростью. Газоотделение, возникающее при этом, повьшгает давление среды выше значений, необходимых для пробоя газа при напряженностях поля, соответствующих напряженности вакуумно-поверхностного разряда, что и вызывает возникновение разряда в газе разрядной камеры. Способ обеспечивает Создание плазмы с регулируемой задержкой относительно момента включения магнитного поля. 2 ил. I (Л со о СХ) CD ел 3, коммутатор 4, одинаковый соленоид 5,диэлектрическую вакуумную камеру 6,устройство 7 стабилизации начального давления газа, источник 8 переменного магнитного поля 8 и многозлементньй электрод 9 с расстоянием между элементами 1. Способ осуществляется следующим образом.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (51)4 Н 05 Н 1 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 3748834/31-25 (22) 01.06.84 (46) 23.10.89. Бюл. № 39 (71) Сибирский институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн CO AH СССР (72) В.И.Коротеев, Н.А.Кошилев и А.А.Нишко (53) 533.9(088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1025318, кл. Н 05 Н 1/00, 1983.
Авторское свидетельство СССР № 1250158, кл. Н 05 Н 1/00, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАЗМЫ (57) Изобретение относится к технике получения и управления плазмой и может быть использовано в импульсных лазерах, Целью изобретения является обеспечение разряда при пониженном давлении газа в разрядной камере, При реализации изобретения в разрядной диэлектрической камере на ее поверхности создают вакуумно-поверхностный разряд путем воздействия на
-4 диэлектрик при давлении в камере 10—
10 Па импульсным электрическим пот лем, напряженность которого выше критической для возникновения вакуумноI
Изобретение относится к технике получения и управления плазмой.
Целью изобретения является создание разряда-при пониженном давлении.
На фиг. 1 и 2 показано устройство для получения плазмы предложенным способом, варианты.
Устройство содержит источник питания 1, коммутатор 2, блок управления
ÄÄSUÄÄ 1398365, А1
2 поверхностного разряда и ниже пробивного напряжения в газе для данного давления ° Через время задержки, не превышающее времени саморазряда 10 с, воздействуют на среду в разрядной камере импульсным магнитным полем.
Силовые линии поля параллельны поверхности стенок камеры, амплитуда не ниже 100 Э, а скорость изменения более 5000 Э/с. Изменяя траектории электронов, выходящих с поверхности диэлектрика в точках концентрации отрицательного потенциала и падающих на поверхность в точках концентрации положительного потенциала, магнитное поле обеспечивает перемещение точек с@ падения электронов по большой площади поверхности диэлектрика со значительной скоростью, Газоотделение, возникающее при этом, повьппает давле- С ние среды выше значений, необходимых для пробоя газа при напряженностях поля, соответствующих напряженности вакуумно-поверхностного разряда, что и вызывает возникновение разряда в газе разрядной камеры. Способ обеспечивает создание плазмы с регулируемой задержкой относительно момента включения магнитного поля. 2 ил.
1
3, коммутатор 4, одинаковый соленоид
5, диэлектрическую вакуумную камеру
6, устройство 7 стабилизации начального давления газа, источник 8 переменноro магнитного поля 8 и многоэлементный электрод 9 с расстоянием между элементами l.
Способ осуществляется следующим образом.
1308165
На границе диэлектрик-газ создается электрическое поле с вектором напряженности Е вдоль границы, удовлетворяющим соотношению Е Ь Поскольку напряженность поля E выбрана меньшей критической для пробоя газа Е„„, но большей критической напряженности поля Е для возникновения вакуумно-поверхностного разряда, пробоя газа не происходит, а возникает слабый вакуумно-поверхностный разряд (ВПР) вдоль границы диэлектрик-газ. После отключения внешнего электри- 15 ческого поля на поверхности, диэлектрика остаются накопленные в результате ВПР заряды, которые создают вблизи границы диэлектрик-газ электричес.кое поле. 20 Характерное время саморазряда этого поля превышает 10 с. При выбранных параметрах среды (давление 10 -10 Торр), движение -4 электронов в пространстве над диэлек- 25 триком осуществляется без столкновений с молекулами остаточного газа и не переходит в газовый разряд. Точки старта с поверхности электронов саморазряда обычно определяются наруше- 30 ниями структуры поверхности диэлектрика, которые остаются неподвижными в процессе саморазряда, в то время как участки поглощения электронов постепенно перемещаются по поверхности диэлектрика по мере уменьшения электрического поля зарядов, производя газоотделение с нее. Однако QHo незначительно и изменения состояния газовой среды у поверхности не происходит.40 Появление магнитного поля увели" .чивает скорость изменения траектории движения электронов. Выбранные скорости изменения величины магнитного поля и его амплитуды обеспечивают охват. 45 всей поверхности диэлектрика за время нарастания поля до его максимальной величины. При интенсивном газоотделении с участков поверхности диэлектрика, на которую электронный поток переносится магнитным полем, образуется газовый слой, давление в котором превышает начальное давление газа. При этом уменьшается электрическая прочность поверхности диэлектрика и среды у 55 границы диэлектрик-газ по отношению к пробою газа и образованию плазмы, В результате- возникает пробой газа в электрическом поле диэлектрика и создается плазма. Способ обеспечивает. создание плазмы с регулируемой задержкой относительно момента включения электрического поля, а также после отключения внешнего электрического поля. Устройство работает следующим образом. По сигналу с первого выхода блока управления 3 напряжение источника питания 1 через коммутатор 4 поступает на электроды одновиткового соленоида 5, создающего на внутренней поверхности диэлектрической вакуумной камеры 6 импульсное электрическое поле. Выбором величины напряжения источника питания 1 устанавливают напряженность электрического поля Е на поверхности диэлектрика в пределах Е <Е (Е, где Е„ри Š— соответственно критические для пробоя газа и возникновения вакуумно-поверхностного разряда напряженности поля. Сигналом с второго выхода блока управления 3, задержанным на необходимое время, запускается второй коммутатор 2, подающий напряжение питания с второго выхода источника питания 1 на источник 8 переменного магнитного поля. Выбором величины напряжения с второго выхода источника 1 и параметров источника 8 магнитного поля устанавливают скорость роста магнитного поля более 5000 Э/с при максимальной амплитуде поля не менее 100 Э. Магнитное поле отклоняет электроны от ранее существовавшей траектории и направляет их на новые участки поверхности диэлектрика. Под действием электронов возникает интенсивное газоотделение с указанных участков диэлектрика, вблизи участков возникает газовый слой, давление в котором превышает начальное давление газа, и создаются условия, благоприятные д-я пробоя газа. Ф о р м у л а и з о.б р е т е н и я Способ получения плазмы, включающий создание на границе диэлектрикгаз импульсного вакуумно-поверхностного разряда, изменение с задержкой относительно момента появления этого разряда, меньшей времени саморазряда, свойств среды у границы диэлектрик5 1 3081 газ, отличающийся тем, что, с целью создания разряда при пониженном давлении, изменение свойств среды производят путем воздействия переменного магнитного поля, вектор 65 напряженности которого расположен вдоль границы диэлектрик-газ, причем амплитуду поля устанавливают не менее 100 3 при скорости изменения поля, превьппающей 5000 Э/с. 1308165 Составитель В.Спиридонов Редактор Т.Орловская Техред М.Моргентал Корректор C.×åðíè Заказ 6882 Тираж 771 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101
