Монография посвящена проблеме повышения электрической прочности вакуумной изоляции. Изложены механизм инициирования импульсного пробоя, критерий оптимальности и методы оценки электрической прочности, достигаемой при реализации оптимальных режимов импульсного кондиционирования, экспериментальные результаты, составившие основу импульсных технологий повышения электрической прочности вакуумных промежутков с цельнометаллическими и напыленными пленочными электродами, технологии устранения автоэмиссионных явлений в микроканальных усилителях яркости. Для специалистов в области вакуумных и газовых разрядов, электрофизики, электротехнологий, высоковольтной электротехники, разработчиков высоковольтной электровакуумной и фотоэлектронной аппаратуры. Может быть полезной студентам соответствующих специальностей.

Вакуумная электроизоляция и самостоятельный разряд в вакууме широко используются в современной науке и технике. Однако успешное их применение часто представляет сложную задачу, тем более что некоторые процессы, возникающие в вакууме при наличии высокого напряжения, изучены недостаточно полно. В книге излагаются и систематизируются экспериментальные данные о разнообразных процессах, возникающих в результате приложения постоянного, импульсного или высокочастотного напряжения к электродам и изоляторам, находящимся в вакууме. Кроме многочисленных сведений прикладного характера, книга содержит подробное описание и анализ физической картины и существующих теорий рассматриваемых процессов.

В книге рассматриваются электрические характеристики изоляции при переменном, постоянном и импульсном напряжениях. В ней излагаются основные требования, предъявляемые к изоляции для обеспечения надежности её работы в электропередачах переменного и постоянного тока. Даются рекомендации по выбору допустимых рабочих и испытательных напряженностей с учетом соотношений между воздействующими выдерживаемыми напряжениями. Книга предназначена для инженеров, занимающихся разработкой, проектированием и эксплуатацией высоковольтных кабелей, конденсаторов, проходных изоляторов, аппаратов и трансформаторов. Книга може быть использована как учебное пособие для студентов-электриков по специальностям техники высоких напряжений, электрических машин и аппаратов, электроизоляционной и кабельной техники, электрических сетей и систем.

В сборнике рассмотрены явления, происходящие при генерации электронных пучков и в наносекундных разрядах в плотных газах, накачиваемых высоковольтными импульсами напряжения с субнаносекундным фронтом. Приведены теоретические и экспериментальные результаты по генерации мощных электронных пучков в плотных газах, наблюдению объемного рентгеновского излучения и объемной ионизации плотного газа в неоднородном поле, а также по получению лазерной генерации в разрядах на основе волны размножения электронов фона. Показано, что такие разряды представляют интерес для создания эксиламп с большой импульсной мощностью спонтанного излучение. Сборник предназначен для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся физикой газового разряда и физикой плазмы.

На современном уровне рассмотрен широкий круг проблем физики газового разряда: элементарные атомные процессы, взаимодействие постоянного и переменных полей с электронами плазмы, разряды всевозможных типов, от тлеющего до молнии. Цель монографии — разъяснить сущность явлений, облегчить изучение специальной литературы, дать необходимые сведения для исследовательской работы. Для этого приводится много фактических и полезных справочных данных, результатов экспериментов, простых оценок физических величин, теоретические формулы доведены до расчетного вида. Новое издание существенно переработано по сравнению с предыдущими и дополнено по возможности более поздними результатами. Книга призвана послужить одновременно руководством для специалистов и учебником для начинающих. Для научно- технических работников в области газовой электроники и низкотемпературной плазмы, а также для студентов и аспирантов физических и технических специальностей.

В настоящей книге представлена копия докторской диссертации автора, защищенной в 1966 году в Томском политехническом институте. В этой диссертации описаны первые эксперименты, которые привели к открытию взрывной электронной эмиссии с катода. Дано описание явления интенсивной эмиссии электронов из тройных точек металл-диэлектрик-вакуум. Дано описание открытого автором явления многоэлектронного инициирования разряда в газах высокого давления, которое позднее было использовано для накачки мощных газовых лазеров. Одним из важнейших итогов этих исследований является также создание новых направлений в технической физике - сильноточной электроники и импульсной электрофизики. В рамках этих направлений созданы генераторы мощных наносекундных импульсов электрической энергии, предложены новые устройства, активные элементы импульсных генераторов (коммутаторы, обострители, вентили и т. д.) на основе новых явлений, открытых автором при создании вакуумных, газоразрядных и магнитных приборов. Хотя ряд исследований этой диссертации был опубликован в статьях и книгах автора, многие разделы актуальны до сих пор. Книга будет полезна тем, кто занимается проблемами физики плазмы, газового и вакуумного разрядов, ускорительной техникой, техникой высоких напряжений, лазерной техникой, СВЧ-электроникой большой мощности и т. д.

В настоящей монографии впервые физика всех трех стадий вакуумного рязряда: пробоя, искры и дуги - изложена с единых позиций. В основе всех этих стадий лежат два фундаментальных процесса. Во-первых, это микроскопические взрывы на поверхности катода и взрывная эмиссия электронов, которая происходит в виде отдельных порций электронов, названных автором эктонами. Во-вторых, это взаимодействие плазмы, образуемой этими микровзрывами, с поверхностью катода. В результате этого взаимодействия возникают новые микровзрывы, что приводит к самоподдержанию разряда. Как правило, микроскопические взрывы происходят за счет джоулева разогрева, обусловленного большой плотностью тока в микрообъемах катода.Для физиков, изучающих электрические разряды, инженеров-электриков, занимающихся созданием вакуумного электрофизического оборудования, а также для студентов, изучающих электрофизику, электроэнергетику, технику высоких напряжений и сильноточную электронику.

В книге рассматриваются результаты исследований импульсного пробоя в газах повышенного давления и дается современное представление о физических процессах, сопровождающих образование и функционирование разряда. Обсуждаются механизмы пробоя. Большое внимание уделяется самоподдерживающимся космическим разрядам, инициируемым ультрафиолетовым излучением, и разрядам в газах.Книга адресована исследователям и инженерам, занимающимся физикой газового разряда и использованием этого типа разряда в лазерах, переключателях и других устройствах.

В книге описаны методы и установки для получения и измерения высоких и сверхвысоких постоянных, переменных и импульсных напряжений, применяемых в лабораторной практике и технике ускорения заряженных частиц. Некоторые материалы книги будут полезными при конструировании и расчете установок высокого напряжения. Книга является учебным пособием для студентов, изучающих курсы техники высоких напряжений и высоковольтного испытательного оборудования. Книга может оказаться полезной и для работников заводских высоковольтных лабораторий и научных учреждений. Новейший материал, имеющийся в книге, представит также интерес для широкого круга специалистов-электриков.