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.

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.

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.

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 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.