name: Численное исследование транспорта ускоренных электронов в газах различной плотности
keyword_list: физическая кинетика низкотемпературной плазмы форвакуумный диапазон давлений прохождение быстрых электронов через газ импульсный разряд высокого давления убегающие электроны численное моделирование
abstract: Методами численного моделирования Монте-Карло и «частица-в-ячейке» проведено исследование ряда явлений, сопровождающих прохождение ускоренных электронов через газовые среды различной плотности и состава при различных геометрических и силовых параметрах внешнего электрического поля. Актуальность данного направления исследований обусловлена прикладной и фундаментальной значимостью рассмотрения особенностей ускорения и транспорта электронов в газонаполненных электронных источниках, работающих в различных диапазонах давлений и при различных составах газовой среды. В работе описаны разработанные численные модели Монте-Карло и «частица-в-ячейке», предназначенные для рассмотрения взаимодействия ускоренных электронов с частицами газовой среды; подтверждена работоспособность данных моделей. В рамках модели Монте-Карло показано, что в импульсных разрядах сверхвысокого давления (~10 атм и выше) наличие областей локального усиления поля вблизи микронеоднородностей на поверхности катодов существенно снижает величину приведенной напряженности поля, необходимую для перехода электронов в режим непрерывного ускорения. В рамках модели Монте-Карло также показано, что в разрядных системах с резко неоднородным распределением электрического поля, обусловленным применением катодов с малыми радиусами кривизны, для предотвращения термализации электронов при удалении от катода необходимо создавать вблизи кромки катода существенно большее поле по сравнению с критерием убегания электронов в однородном поле. В рамках совмещенной модели «частица-в-ячейке» – Монте-Карло показано, что наличие во взрывоэмиссионном диоде остаточного газа при давлении выше 1 Па может приводить к увеличению электронной токовой пропускной способности диода на искровой стадии пробоя и кратному росту электронного тока за счет ионизации газа и частичной экранировки поля пространственного заряда электронов полем образующихся ионов. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при разработке электрофизических устройств и технологий нового поколения.
chairman_dissertation_council.name: Станислав
chairman_dissertation_council.surname: Чайковский
chairman_dissertation_council.patronymic: Анатольевич
chairman_dissertation_council.position: Директор института
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Член-корреспондент РАН
chairman_dissertation_council.wos_research_id: H-4670-2016
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6602155261
chairman_dissertation_council.rinc_id: 28568
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-8008-3226
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Станислав
organization_supervisor.surname: Чайковский
organization_supervisor.patronymic: Анатольевич
organization_supervisor.position: Директор института
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 28.17.15
rubrics.name: Физическое моделирование
rubrics.code: 47.29.33
rubrics.name: Газоразрядные приборы и устройства
rubrics.code: 29.27.43
rubrics.name: Газовый разряд
oecds.code: 01.03.UF
oecds.name: PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS
speciality_codes.name: Электрофизика, электрофизические установки
speciality_codes.code: 01.04.13
supervisors.fio: Уйманов И. В.
supervisors.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Электрофизика, электрофизические установки
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Кожевников В. Ю.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Электрофизика, электрофизические установки
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Козлов Б. А.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физическая электроника
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИЭФ УРО РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОФИЗИКИ УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1026604936929
protection_organization.supervisor_name: СТАНИСЛАВ
protection_organization.supervisor_surname: ЧАЙКОВСКИЙ
protection_organization.supervisor_patronymic: АНАТОЛЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИЭФ УРО РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОФИЗИКИ УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1026604936929
author_organization.supervisor_name: СТАНИСЛАВ
author_organization.supervisor_surname: ЧАЙКОВСКИЙ
author_organization.supervisor_patronymic: АНАТОЛЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения