В шестой выпуск сборника "Высоковольтная импульсная техника" включены статьи, в которых рассмотрены вопросы конструирования и испытаний малогабаритных генераторов импульсных напряжений и коммутаторов при большой частоте следования импульсов тока, исследования восстановления электрической прочности разрядных промежутков после протекания импульсных токов и особенностей формирования и развития однородного объемного разряда, некоторые вопросы проектирования генераторов импульсных токов, а также расчеты и проектирование экранов электромагнитных полей.Сборник рассчитан на научных и инженерно-технических работников, занимающихся созданием и эксплуатацией высоковольтных источников импульсных напряжений и токов. Он может быть полезен студентам старших курсов и аспирантам, специализирующимся в области техники высоких напряжений, электрофизики и электротехнологии.

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.

Рассмотрены физико-технические основы создания двух типов генераторов: магнитодинамического взрывного с плазменным подвижным якорем и взрывомагнитного (ВМГ) с металлическим якорем. Подробно описаны экспериментальные исследования взрывных плазменных течений, подверженных действию неустойчивости Рэлея - Тейлора. Рассмотрены процессы преобразования энергии продуктов детонации в импульсы электрической энергии и их эффективность. Дано описание конструкций малогабаритных ВМГ, предназначенных для запитки высокоомных нагрузок (например, релятивистских электронных пучков) импульсами длительностью порядка сотен наносекунд. Особое внимание уделено проблеме согласования ВМГ и обострителей мощности на основе электровзрыва проводников с нагрузками. Приведены данные о результатах опытов по запитке СВЧ-излучателей виркаторного типа.Для специалистов в области физики взрыва, магнитной гидродинамики и импульсной энергетики.

В сборнике представлены результаты разработок и исследований импульсных генераторов электронных пучков, тормозного и нейтронного излучений, а также исследований в области физики газового разряда, выполненных во ВНИИЭФ под руководством доктора технических наук В. А. Цукермана. Приведены материалы по использованию их в науке, технике и народном хозяйстве. Сборник предназначен для специалистов, работающих в области сильноточной электроники, высоковольтной импульсной техники, сильноточных газовых разрядов, физики воздействий излучений на материалы и аппаратуру, рентгено- и нейтронографии.

Перевод второго издания известного руководства по электрофизике и технике высоких напряжений. Авторы — известные специалисты из Канады и Швейцарии. Основные разделы книги — создание и измерение высоких напряжений, пробой в газах, жидких и твердых диэлектриках, неразрушающий контроль изоляции, перенапряжения, проектирование внешней изоляции и испытания высоковольтной аппаратуры. Для студентов и преподавателей инженерно-физических и энергетических специальностей, инженеров-разработчиков и практиков.

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.

Анализируются результаты экспериментальных и численных исследований электрического взрыва проводников, сопутствующих и родственных явлений. Рассматриваются модели расчета физических свойств вещества в широких диапазонах изменения температуры и плотности, сильноточная коммутация импульсных накопителей энергии с помощью электрического взрыва, создание импульсных источников электромагнитных излучений и т. д.Для научных работников и инженеров, занимающихся исследованием свойств вещества при высоких плотностях энергий, физикой плазмы, теплофизикой и гидродинамикой импульсных высокотемпературных процессов, электрофизикой мощной импульсной энергии и ускорительной техникой.

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.

В монографии рассмотрены основные закономерности процесса импульсного электрического пробоя в твердых телах. Представлен новый механизм генерации первичных электронов посредством каскадных оже-переходов в валентной зоне ионных кристаллов. В рамках данного механизма разработана физическая модель канала электрического пробоя, включая элементы кристаллографической и анодной направленности канала пробоя, высокой плотности предпробойного тока, механизма движения канала и его внутренней структуры. Для специалистов в области высоковольтной импульсной техники, электрической изоляции, физики диэлектриков и полупроводников, студентов старших курсов соответствующих специальностей.

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.

Приводятся общие сведения о варикондах и областях их применения. Дается характеристика сегнетокерамических материалов и новых разработанных варикондов. Обобщаются результаты исследований характеристик ламповых и транзисторных импульсных генераторов с варикондами в хронирующих цепях. Приводятся экспериментальные данные по использованию варикондов в качестве электрически управляемых емкостей в импульсных генераторах и устройствах кодирования информации. Рассматриваются способы повышения стабильности импульсных устройств с помощью варикондов. Приводятся элементы расчета импульсного режима в цепях с варикондами и методика расчета некоторых импульсных генераторов на полупроводниковых приборах с варикондами в хронирующих цепях. Книга предназначена для широкого круга специалистов радиотехники и автоматики, занимающихся разработкой и эксплуатацией импульсных устройств. Она может быть полезна преподавателям и студентам вузов.

Книга посвящена описанию методов генерирования мощных наносекундных импульсов напряжения, тока и электронных пучков и содержит в значительной части обзор оригинальных исследований автора и его сотрудников. Рассматриваются физические процессы, происходящие при разряде в газе и вакууме в наносекундном диапазоне. Анализируются переходные процессы в линиях передачи, принципы построения коммутаторов и обострителей, использующих различные типы разрядников и ферритовые элементы. Приводится расчет формы мощных наносекундных импульсов, полученных с помощью различных активных элементов. Описываются диоды генераторов мощных наносекундных импульсов электронных пучков, а также некоторые из таких генераторов.Книга предназначена для инженеров, занимающихся разработкой мощной импульсной аппаратуры, физиков-экспериментаторов, работающих с приборами, использующими кратковременные электрические и магнитные поля и интенсивные потоки электронов. Она может быть полезна аспирантам и студентам вузов.

Представлены избранные научные работы члена-корреспондента РАН Ю.А. Котова, выполненные под его руководством и с его участием в Томском политехническом институте, Институте сильноточной электроники СО РАН, Институте электрофизики УрО РАН в 1965-2010 гг. Работы охватывают широкий круг тем: электрический взрыв проводников; инициирование детонации; электровзрывные, взрывные, плазменные и полупроводниковые прерыватели тока; генераторы высоковольтных импульсов напряжения, электронных пучков, тормозного излучения; получение нанопорошков электрофизическими методами; применение нанопорошков в создании новых материалов и изделий. Для специалистов по импульсной энергетике и электрофизике, материаловедению наноструктурных материалов, а также студентов соответствующих специальностей.

В монографии представлена система диагностирования электрооборудования, основанная на принципах методологии и учета физических процессов в элементах объекта контроля в условиях его эксплуатации. Рассмотрены основные функциональные части системы диагностирования электрооборудования высокого напряжения, а также закономерности его отказа и старения. Предложена методика определения стойкости к отказу в процессе диагностирования электрооборудования. Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников, создающих, модернизирующих и эксплуатирующих системы диагностирования высоковольтного оборудования, а также для студентов старших курсов технических вузов, обучающихся по специальности «Техника высоких напряжений».

В книге рассмотрены свойства различных коммутирующих приборов, используемых в качестве управляемых вентилей в сильноточных импульсных генераторах. Приведены специфические параметры промышленных и специально разработанных вентилей. Проведено сравнение этих приборов по основных электрическим и временным параметрам, указаны области наиболее целесообразного применения. Затронут вопрос расширения возможностей вентилей за счет форсирования режима и схемных решений.Книга предназначена для разработчиков сильноточных высоковольтных импульсных устройств, применяемых в электрофизических установках, ускорителях заряженных частиц, радиолокационных станциях и проиозводственных процессах. Книга будет полезна для конструкторов мощных вентильных приборов, аспирантов и студентов соответствющих специальностей.

Книга содержит доклады российских и зарубежных авторов, представленные на Седьмую международную конференцию по генерации мегагауссных магнитных полей и родственным экспериментам (Саров, 5-10 августа 1996 г.). Доклады отражают современное состояние исследований по экспериментальным методам получения сверхсильных магнитных полей, в том числе методом взрыва, созданию взрывных магнитокумулятивных генераторов электромагнитной энергии, лайнерным системам для термоядерного синтеза, сильноточным коммутаторам, применению сверхсильных магнитных полей и взрывных генераторов электромагнитной энергии в физике плазмы, физике твердого тела и других областях науки и техники. Представляет интерес для научных работников и инженеров, работающих в области импульсной энергетики и физики высоких плотностей энергии, и может быть использована в качестве пособия аспирантами и студентами старших курсов физических и физико-технических факультетов.

Изложены физические процессы, связанные с получением и применением релятивистских интенсивных электронных пучков (РИЭП) в широком интервале длительности - от стационарных до наносекундных. Приведены основные схемы ускорителей с различными источниками питания: трансформаторного типа, емкостными и индуктивными накопителями и др. Обсуждены проблемы высоковольтной изоляции, измерения параметров ускорителей, диагностики пучков, безопасности. Дан обзор применения РИЭП в физических исследованиях и в технологии.Рассчитана на научных сотрудников, специализирующихся в области физики плазмы и электронных пучков, а также инженеров, занимающихся разработкой и применением ускорительной техники. Будет полезна студентам старших курсов и аспирантам соответствующих специальностей.

Книга посвящена генерированию мощных наносекундных импульсов. Рассмотрены краткая теория электрических цепей; физика разрядов в вакууме, газах и жидкостях. Описаны мощные замыкающие и размыкающие плазменные, полупроводниковые и магнитные коммутаторы; методы генерирования и преобразования импульсов; методы получения пучков электронов и ионов, а также импульсов рентгеновского, лазерного, СВЧ и сверхширокополосного излучения. Для изучающих физику плазмы и разрядов, электрофизику, радиофизику, электротехнику, технику высоких напряжений, сильноточную электронику и т.д.

Коллективная монография, написанная американскими учеными - создателями новой области технической физики и техники сильноточных высоковольтных коммутаторов, круг применения которых стремительно разрастается. Книга посвящена основным вопросам физики вакуумных дуг и обзору современного состояния коммутационной техники.Для специалистов по физической электронике и коммутационной технике, а а также для аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.