Книга содержит материалы 3-й Всероссийской конференции молодых ученых "Фундаментальные проблемы новых технологий в 3-м тысячелетии" (Томск, 3-6 марта 2006). Представлены доклады по следующим направлениям: сильноточная электроника, радиационная физика, современные методы получения, исследования и обработки органических и неорганических материалов, экология природных комплексов и методы исследования окружающей среды, современные методы обработки и анализа информации.

Рассмотрены физика, техника и применение высокоэнергетичных электронных потоков большого поперечного сечения. Дан анализ общих требований к таким электронным потокам и методов их формирования. Описаны конструкции и приведены характеристики электронных источников, в которых для получения потоков большого сечения используются термоэмиссия, взрывная эмиссия, различные газовые разряды. Дан обзор практического применения и перспектив использования электронных потоков большого сечения.Для научных сотрудников, инженеров, работающих в области электронной и ускорительной техники, физической электроники и экспериментальной физики.

В пособии, представляющем собой курс лекций, рассмотрены основы динамики заряженных частиц в электрическом и магнитном полях, физические процессы, происходящие при генерации и транспортировке интенсивных электронных пучков, вопросы магнитной изоляции высоковольтных вакуумных промежутков и передающих линий. Затрагиваются вопросы практического применения сильноточных электронных пучков. Пособие предназначено для магистрантов, обучающихся по специальностям «Микроволновая электроника», «Физическая электроника». Оно может быть полезно аспирантам, преподавателям высшей школы и другим специалистам, работающим в области сильноточной электроники и мощной СВЧ-электроники.

В сборнике представлено более 250 тезисов докладов из 63 учреждений, 14 стран по всему миру.

В монографии описаны принципы создания и конструкция импульсно-периодических наносекундных ускорителей электронов, а также технология разработки и конкретные радиационные технологии на их основе. Развитие техники генерации высоковольтных импульсов наносекундной длительности на основе эффекта наносекундного обрыва тока в полупроводниковых диодах создало предпосылки для разработки наносекундных ускорителей электронов импульсно-периодического режима действия. Такие ускорители генерируют пучки большого сечения с высокой интенсивностью, обладающие сильным биологическим действием. Однако для производства промышленных ускорителей и реализации высокоэффективных радиационных технологий необходимо обеспечить требуемый диапазон параметров пучка, высокую надежность и ресурс ускорителей и создать высокопроизводительные методики обработки материалов, в которых будут наиболее эффективно использованы достоинства наносекундных пучков. Книгу можно применять в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов физических специальностей, в том числе по курсу «Физические установки», и справочника при курсовом и дипломном проектировании для направления 14030 "Ядерные физика и технологии", специальностей 140 306 «Электроника и автоматика» и 330300 «Радиационная безопасность человека и окружающей среды». Содержит обширный фактический материал.

В книге дан обзор современных средств и методов диагностики пучков заряженных частиц в ускорителях. Описаны физические принципы работы пучковых датчиков различных типов — контактных, оптических и электромагнитных, а также методы расчета сигналов. Основы разработки и эксплуатации датчиков пучка рассмотрены па конкретных примерах. Подробно анализируются методы обработки данных, поставляемых системами диагностики. Изложены принципы использования обратных связей в ускорительной технике. Книга предназначена для научных сотрудников и инженеров, занимающихся разработкой и эксплуатацией ускорительных установок, а также может быть полезной студентам и аспирантам соответствующих специальностей.

В книге рассматриваются системы формирования и фокусировки интенсивных электронных и ионных пучков различной конфигурации, широко использующиеся в электровакуумных приборах, промышленных установках электротермии, электростатических (ионных) ракетных двигателях и других устройствах. Излагаются теоретические основы оптики интенсивных электронных и ионных пучков, методы расчета и основы проектирования электронно- и ионнооптических систем.Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников, занимающихся разработкой и вопросами применения мощных лучевых приборов и устройств, а также для студентов вузов и аспирантов.

Рассмотрены вопросы взаимодействия интенсивных пучков заряженных частиц с веществом. Основное внимание уделено коллективному (ансамблевому) проникновению электронов и ионов сильноточных пучков в конденсированные среды с изменяющимися физическими параметрами в присутствии электромагнитных полей. Изложены физические основы использования сильноточных пучков в технологических задачах.Для научных работников, инженеров и студентов, специализирующихся в области взаимодействия заряженных частиц с веществом.

В монографии описаны принципы создания и конструкции импульсно-периодических наносекундных ускорителей электронов, а также технология разработки и конкретные радиационные технологии на их основе. Развитие техники генерации высоковольтных импульсов наносекундной длительности на основе эффекта наносекундного обрыва тока в полупроводниковых диодах создало предпосылки для разработки наносекундных ускорителей электронов импульсно-периодического режима действия. Такие ускорители генерируют пучки большого сечения с высокой интенсивностью, обладающие сильным биологическим действием. Однако для создания промышленных ускорителей и реализациии высокоэффективных радиационных технологий необходимо обеспечить требуемый диапазон параметров пучка, высокую надежность и ресурс ускорителей. Рассмотрены примеры применения созданных ускорителей в различных отраслях науки и техники, в частности, для радиационной стериализации и дизенфекции медицинских и пищевых продуктов, сырья животного и растительного происхождения, наведения дефектов в твердых телах, в радиационно-химических технологиях и т. п.Изложены вопросы измерения параметров электронных пучков, мониторинга параметров и автоматизации управления ускорителей. Книга может быть использована в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов физических и инженерных специальностей, в том числе по курсу "Физические установки", и справочники при курсовом и дипломном проектировании для направления 14030 "Ядерные физика и технологии", Специальностей 140306 "Электроника и автоматика" и 330300 "Радиационная безопасность человека и окружающей среды". Содержит обширный фактический материал. Исследования выполнены за счет гранта Российского научного фонда № 16-16-04038 "Разработка электрофизических технологий по обеспечению ветеринарной и биологической безопасности в птицеводстве" и отражены в главах монографий 2, 4, 5, 7, 11, 12.

Описаны методы генерации в источниках с плазменными эмиттерами как хорошо сфокусированных пучков заряженных частиц, так и пучков с большим поперечным сечением. Рассмотрены способы формирования плазменных образований с помощью газовых и вакуумных разрядов, теоретически проанализированы и экспериментально исследованы эмиссионные свойства таких образований и особенности извлечения электронов и ионов из плазмы. Особое внимание уделено условиям увеличения яркости сфокусированных пучков, величины и равномерности распределения плотности тока по сечению пучка для пучков большого сечения. Приведены результаты исследований генерации сильноточных электронных пучков наносекундной длительности с высокой частотой повторения импульсов. Рассмотрены конструкции источников электронов и ионов и обсуждены вопросы их применения в различных областях науки и техники.Книга рассчитана на специалистов по разработке источников заряженных частиц и их применению в современных технологических процессах.

Эта книга (комбинация монографии и учебного пособия) написана известным американским специалистом по сильноточным пучкам и плазме и представляет собой первое систематическое изложение основ физики сильноточных электронных и ионных пучков. Наряду с теорией рассматриваются результаты и методика основополагающих экспериментов, а также ряд важных приложений. Качественный анализ физики явлений хорошо сбалансирован с их математическим описанием. Каждая глава снабжена задачами, повышающими эффективность книги как учебного пособия.Предназначена для студентов старших курсов, аспирантов и начинающих исследователей, занимающихся физикой сильноточных пучков, мощной релятивистской СВЧ-электроникой, физикой плазмы и вопросами осуществления управляемого термоядерного синтеза на пучках зараженных частиц. Как справочник принесет несомненную пользу и опытным исследователям.