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.

Книга посвящена плазме высокой плотности, сжатой так сильно, что энергия межчастичного взаимодействия становится сопоставимой с кинетической энергией теплового движения. Большая часть вещества Вселенной находится именно в этом экзотическом состоянии. Рассматриваются методы генерации и диагностики неидеальной плазмы. Приведены результаты экспериментальных исследований термодинамических, переносных и оптических свойств. Особое внимание обращено на быстро развивающиеся новые направления физики неидеальной плазмы, такие как металлизация диэлектриков и диэлектризация металлов, однозарядная плазма, пылевая плазма и её кристаллизация. Для студентов, аспирантов и научных работников, занимающихся вопросами физики плазмы, плотных сред, статистической теорией многих частиц, вопросами плазменных технологий и явлениями в газовом разряде. Рекомендовано УМО РФ по образованию в области прикладных математики и физики в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлениям «Прикладные математика и физика».

Квантовая механика стала уже прикладной наукой, и, хотя она оперирует законами движения микрочастиц, эксперимент показывает, что ряд явлений привычного для нас макромира также подчиняется ее принципам. Авторы настоящей книги использовали в своих опытах металлические и плазменные проводники, а также металлические ударники (снаряды) для создания в них когерентных потоков электронов. Было установлено, что ряд известных электрических, тепловых и взрывных процессов, вызванных такими потоками, не удается объяснить с позиций классической механики, однако они согласуются с принципами квантовой механики, учитывающей волновую природу электрона. Опыт подтвердил, что «инженерное вмешательство» квантовой механики в создание когерентного электронного потока почти вдвое снижает температуру перехода металла в жидкость, инициирует неизвестный прежде выход энергии из металла. Следовательно, практическое применение полученных результатов позволит, например, значительно уменьшить затраты энергии на такие операции, как деформация металла или перевод его из твердого состояния в жидкое. Особое место занимает взрыв металла, к которому время от времени обращаются как военные, так и гражданские инженеры. Использованное авторами оборудование было настолько простым, что большинство представленных в книге опытов, кроме экспериментов с молнией, могут быть воспроизведены в любой лаборатории. Вместе с тем полученные результаты достаточно убедительны, чтобы стать основой научных знаний, объединенных названием «квантовая макроэлектроника». Книга адресована инженерам, студентам и аспирантам технических вузов, а также всем, кто интересуется проведением физических экспериментов.

Рассматриваются результаты исследований импульсных объемных разрядов высокого давления, поддерживаемых пучком электронов, и их применение в системах инжекционной электроники (газовых лазерах, лавинных и искровых коммутаторах, прерывателях). Приведены данные об ионизации газов быстрыми электронами, о контракции и энергетических характеристиках объемных разрадов. Значительная часть материала посвящена лазерам на СО2 и на галогенидах благородных газов.Книга предназначена для специалистов по физике газового разряда, лазерам и импульсной электронике, а также студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

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.

В книге рассмотрены свойства основных элементарных частиц; закономерности классического движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях; основы квантовой мехники, квантовой теории излучения, атомной и молекулярной спектроскопии, электронной теории твердого тела; физические основы эмиссионной электроники; электрические явления в газах и плазме.Предназначается для студентов специальности "Электронные приборы". Может быть полезна студентам специальностей "Физическая электроника", "Радиофизика", "Физика полупроводников и диэлектриков", а также аспирантам и инженерам.

Сборник содержит обзорные и оригинальные работы, выполненные за период с 1980 по 1983 г. Представлены результаты исследования электрической изоляции и разрядов в вакууме, сжатых газах, жидкостях и твердых диэлектрических материалах.Книга рассчитана на специалистов в области физики разрядов в диэлектриках, а также разработчиков мощных импульсных энергоустановок.

Книга И. Мак-Даниеля представляет собой фундаментальную монографию, в которой в систематической форме изложены результаты экспериментальных исследований процессов взаимодействия электронов и ионов в газах и плазме; приводятся также необходимые теоретические сведения об этих явлениях. Книга рассчитана на специалистов в области физики плазмы, газового разряда, вакуумной техники, астрофизики, магнитной гидродинамики и т. д. Она может также служить дополнительным пособием для преподавателей, аспирантов и студентов, специализирующихся в указанных областях физики.

Приведены результаты экспериментального и теоретического исследования высоковольтного наносекундного разряда в резко неоднородном электрическом поле, а также информация об излучательных характеристиках и основных параметрах плазмы разряда данного типа. Проведен сравнительный анализ условий формирования и свойств диффузных разрядов, в которых реализуется эффект убегания электронов, с объемными разрядами, которые широко используются для накачки газовых лазеров. Исследованы физические процессы на стадии пробоя при зажигании высоковольтного наносекундного разряда при генерации убегающих электронов. Показано, что формируются стримеры с большими (до единиц см) поперечными размерами, что существенно отличается от условий и характеристик классического стримерного пробоя с типичными поперечными размерами стримеров = 100 мкм. Это позволяет формировать диффузный разряд практически в любых газах и газовых смесях при повышенных давлениях - до единиц, а для некоторых газов до 10 атм без использования внешних систем предыонизации. Приведены условия и параметры генерации пучков УЭ в воздухе атмосферного давления, а также в других газах, в том числе при различных давлениях. Обсуждается механизм генерации УЭ в газах высокого давления при неоднородном электрическом поле и наносекундных импульсах напряжения. Исследованы излучательные свойства, а также проведены измерения спектральными методами основных параметров неравновесной низкотемпературной плазмы, формируемой в разрядах данного типа.Для специалистов по импульсным высоковольтным разрядам, а также студентов, аспирантов и преподавателей таких дисциплин, как газовый разряд и спектроскопия плазмы.

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.

Настоящая монография посвящена широкому кругу вопросов кинетической теории газов. Изложены основные положения теории и описано ее применение к наиболее типичным задачам. Большое внимание уделено кинетике разреженной плазмы. Дано общее обоснование теории, позволившее выйти за рамки больцмановской кинетики газов. Физическая общность изложения и рассмотрение большого числа конкретных физических задач позволяют этой книге служить пособием для всех изучающих физическую кинетику. Книга рекомендуется широкому кругу физиков — студентам, преподавателям, научным работникам.

Первое Всесоюзное совещание по электрическому пробою газов высокого давления посвящено электрическому пробою и развитию разряда в газах высокого давления, порядка атмосферного, причем основное внимание уделяется разрядам в сильных импульсных либо стационарных электрических полях. Такие разряды как самостоятельные, так и несамостоятельные играют важную роль в коммутаторах больших токов, мощных источниках света, используемых для накачки оптических квантовых генераторов и, наконец, часто используются как активное вещество в мощных газовых оптических квантовых генераторах. Этими приложениями объясняется пристальное внимание ученых многих специальностей к электрическим разрядам в газах высокого давления. Это внимание в последние годы сильно возросло в связи с появлением в руках ученых приборов с высоким пространственным и временным разрешением. Естественно, появились новые результаты, которые заставили пересмотреть основы классической теории пробоя Мика и Крекса, появились новые механизмы развития разряда, зарождается новая теория.

В сборник включены тезисы докладов советских и американских авторов, отражающие результаты теоретических и экспериментальных исследований мощных плазменных прерывателей тока в широком временном диапазоне, их применение для генерации мощных потоков гамма-излучения, заряженных частиц, нейтронов и т. д., выполненных за последние два-три года.

Представлено современное состояние динамической теории химических реакций. Приведены результаты по получению некоторых соединений в электрическом разряде. Рассмотрены типы плазмохимических реакторов - плазменная центрифуга и плазматрон с электронным пучком. Исследована диффузия возбужденных атомов в газе, двухступенчатая фотоионизация атомов и неустойчивости в газовом разряде. Рассмотрены химические процессы в шаровой молнии.Сборник предназначен для научных работников и инженеров, специализирующихся в области физики и химии низкотемпературной плазмы, а также для студентов старших курсов физико-технических и химических специальностей.

В сборнике рассмотрены проблемы физики и химии слабоионизованного газа. Представлено современное состояние космической химии. Проанализированы метод электронной спектроскопии и его результаты для процесса Пеннинга. Изложена теория излучательных переходов и переноса излучения в молекулярной среде, а также методы расчета заселенностей для возбужденных состояний атомов и молекул в газовой среде при наличии излучения. Рассмотрены взаимодействие атомов и молекул и процессы их столкновения с передачей энергии. Исследован характер прохождения электронных пучков через слабоионизованный газ и проанализированы возможности использования электронного пучка для проведения химических реакций.

Пособие посвящено гидродинамическим аспектам и приэлектродным явлениям в физике плазмы, составляющим основу многих промышленных технологий. В книге приведены общие свещения из физики плазмы, основные критерии применимости различных подходов и моделей при описании процессов. Обсуждены свойства и особенности стационарных и нестационарных разрядов, рассмотрена физическая природа различных контракций и даны практические предложения.

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.

В настоящее время все большее применение как в промышленной технологии, так и в технике физического эксперимента находят генераторы низкотемпературной плазмы (плазмотроны). Особый интерес представляют плазмотроны переменного тока работающие от сети промышленной частоты, а также мощные импульсные системы, позволяющие достигнуть экстремальных параметров генерируемой плазмы. Сборник посвящен описанию и исследованию подобных устройств; полезен научным работникам и инженерам, работающим в области создания и исследования потоков низкотемпературной плазмы, а также студентам и аспирантам соответствующих специальностей.

В книге рассмотрены физические процессы и принципы конструирования газоразрядных приборов с холодным катодом. Первая часть книги посвящена элементарным процессам в газе, явлениям на электродах, механизму зажигания, процессам в таунсендовском и тлеющем разрядах. Во второй части разбираются принципы работы и вопросы конструирования газоразрядных приборов с холодным катодом: стабилизаторов, тиратронов тлеющего разряда, декатронов и счетчиков частиц. Приведены основные характеристики и схемы включения этих приборов.Книга представляет интерес для специалистов, работающих в области физики газового разряда, конструирования и применения газоразрядных приборов, а также может быть использована в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов, специализирующихся в области электровакуумных приборов.