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.

Книга посвящена изложению результатов теоретических исследований в быстро развивающемся научном направлении, находящемся на стыке двух областей: физики плазмы и физики сильноточных пучков заряженных частиц. Это первая монография по теории заряженной плазмы, обладающей большими собственными полями. Автор последовательно применяет два теоретических подхода для описания бесстолкновительной плазмы: кинетический и гидродинамический, сопоставляя их друг с другом. Транспортировка и устойчивость сильноточных электронных пучков, методы коллективного ускорения частиц, использование интенсивных пучков для генерации колебаний СВЧ и для нагрева плазмы - вот основной, но не полный перечень охваченных проблем.Книга будет полезна физикам, занимающимся исследованием плазмы и сильноточных пучков. Строгость и доступность применяемого в ней математического аппарата, а также хорошо продуманный в методическом отношении план изложения делают ее ценным справочным и учебным пособием для студентов старших курсов, аспирантов, преподавателей и научных сотрудников.

Изложены результаты детального исследования взрывной электронной эмиссии (ВЭЭ) — явления, открытого автором с сотрудниками в 60-е годы прошлого века. Помимо описания ВЭЭ в книге подробно рассмотрены физические процессы, приводящие к ее инициированию при различных конфигурациях и материалах катодов: острийные и плоские катоды, «тройные точки», жидкометаллические катоды и т.д. Исследованы механизмы самоподдержания взрывоэмиссионных процессов. На основе экспериментально установленной цикличности процессов в катодном пятне вакуумного разряда введено понятие «эктона» как элементарной ячейки катодного пятна. Подробно рассмотрены плазменные процессы в вакуумном диоде, различные стадии ВЭЭ, изложены физические основы разработки и создания сильноточных импульсных электронных ускорителей. Важное достоинство предлагаемой монографии — физическое объяснение на основе простых моделей и компьютерного моделирования представленных экспериментальных результатов. Для специалистов в области исследования электрических разрядов и физики плазмы, инженеров-электриков, занимающихся созданием вакуумного электрофизического оборудования, студентов и аспирантов, изучающих электрофизику и сильноточную электронику.

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.

Рассмотрены основные особенности генерации и фокусировки импульсных релятивистских электронных пучков (РЭП) наносекундной длительности, полной энергией в несколько мегаджоулей в высоковольтных вакуумных диодах с помощью коротких мощных импульсов напряжения мегавольтного диапазона. Приводится обширный теоретический и экспериментальный материал по передаче энергии с помощью вакуумных линий с магнитной изоляцией, транспортировке сильноточных РЭП по газу и плазме, возбуждению сильных ударных волн в веществе с помощью мощных РЭП, по вопросам, имеющим большое практическое значение для ряда прикладных задач, таких, например, как инерционный термоядерный синтез, генерация интенсивного рентгеновского излучения.Для научных работников и инженеров в области ядерной физики и физики плазмы.