Развитие импульсного дугового разряда в вакуумном диоде с искровым поджигом

Аннотация

В ряде отраслей техники (устройства подсветки быстропротекающих процессов импульсами рентгеновского излучения, аппаратура для нейтронного каротажа), в которых определяющими требованиями для элементов сильноточной электроники являются отсутствие накальных цепей, миниатюрность, широкий диапазон коммутируемых токов, устойчивость к внешним воздействи ям, находят применение малогабаритные вакуумные коммутаторы, иногда называемые в литературе вакуумными диодами, в которых замыкание вакуумного изолирующего промежутка происходит за счет инжекции в него сгустка плазмы. Известно, что скорость распространения плазмы при этом зависит от направления электрического поля в коммутируемом промежутке. Наиболее простым по конструкции и, следовательно, допускающим наибольшую степень миниатюризации среди электроразрядных коммутаторов является устройство, в котором инициируется пробой, а затем искровой разряд по поверхности диэлектрика, приводящий к инжекции плазмы с поверхности диэлектрика в вакуумный промежуток. Показано, что проводящая среда в разреженном газе создается фотоионизацией, а ток пробоя по поверхности диэлектрика обеспечивается потоком электронов, эмитируемых из катодного пятна. Переходу разряда в дуговую стадию в коммутируемом вакуумном промежутке предшествует «убегание» электронов из плазменного факела, формирующегося на катоде, эмиссия ионов и амбиполярный дрейф плазмы на анод.