Настоящий сборник составлен из научных докладов, представленных на IV международном Крейнделевском семинаре «Плазменная эмиссионная электроника». Научные публикации свидетельствуют, насколько успешно решались научные задачи по фундаментальным и прикладным проблемам плазменной эмиссионной электроники в интервале между третьим и четвертым семинарами. Хотя публикации не претендуют на полный охват выполненных исследований, но они дают определенное представление о научных приоритетах в области плазменной эмиссионной электроники, а также в достаточной мере влияют на развитие техники плазменных источников электронов и ионов и их применение, всестороннее изучение различных видов разрядов в газах, эмиссионных свойств газоразрядной плазмы, принципов извлечения электронов и ионов из плазмы и их диагностики, устанавливают ряд общих закономерностей физической природы ре-рядов и плазменных процессов и явлений. Фундаментальные исследования в области плазменной эмиссионной электроники приобрели особое значение в связи с широким практическим выходом результатов исследований на создание новых функциональных наноструктурированных покрытий, передовых технологий модификации материалов на основе применения электронных и ионных пучков и газоразрядной плазмы, современного электровакуумного оборудования, видов техники и технологии нового поколения на основе плазменных эмиттеров заряженных частиц и генераторов плазмы. Сборник полезен специалистам по газовым разрядам, плазменным источникам заряженных частиц, генераторам плазмы, электронным, ионным и плазменным технологиям, аспирантам и студентам-физикам.

Проведена модификация поверхности полимерных волокон DRE-плазмой. Установлено, что DRE- обработка приводит к повышению смачиваемости и адгезионных характеристик поверхности полимерных волокон. Показана возможность использования полипропиленовых волокнистых материалов в качестве подложки для закрепления частиц оксигидроксида алюминия.

В рамках концепции создания многокомпонентных нанокомпозитных покрытий, предполагающей одновременное зарождение островков различных взаимно нерастворимых или малорастворимых фаз при самоорганизации микроструктуры в процессе синтеза, разработаны и получены покрытия системы Al-Cr-Si-Ti-Cu-N. С применением методов рентгеноструктурного анализа, растровой и просвечивающей электронной микроскопии проведено комплексное исследование влияния режимов ионно-плазменного синтеза на особенности микроструктуры, микротвердость, элементный и фазовый состав изучаемых покрытий. Обсуждаются пути оптимизации режимов получения многокомпонентных нанокомпозитных покрытий указанной выше системы.

В монографии рассматривается одно из активно развиваемых в настоящее время направлений плазменной эмиссионной электроники, связанное с так называемыми форвакуумными плазменными источниками электронов. Отличительной особенностью этих устройств является возможность эффективной генерации стационарных и импульсных электронных пучков в ранее недоступной области повышенных давлений форвакуумного диапазона (1-100 Ра). Представленный в книге материал основан на результатах реализации научных проектов, поддержанных более чем 10 грантами РФФИ. Для разработчиков источников электронов, а также специалистов, использующих электронные пучки для решения фундаментальных и прикладных задач.

Монография является систематическим изложением созданной авторами модели тепловой эрозии поверхности при воздействии мощных пучков заряженных частиц и концентрированных потоков плазмы на твердое тело, которое сопровождается фазовыми превращениями первого рода и интенсивной эмиссией атомов с его поверхности. Представлены данные о свойствах этого процесса, полученные на примере металлов, в зависимости от параметров импульсных и остросфокусированных сканирующих пучков заряженных частиц, коллективное действие которых создает эффект нелинейного роста скорости эрозии с увеличением плотности тока. Исследованы закономерности усиления эмиссии атомов с поверхности жидкофазных мишеней магнетронных распылительных систем. Разработаны методики расчета интенсивности удаления вещества с облучаемой поверхности и определения оптимальных параметров технологической обработки материалов, основанной на использовании мощных пучков заряженных частиц. Книга рассчитана на специалистов в области радиационной физики твердого тела, воздействия мощных импульсных пучков заряженных частиц на вещество и плазменной обработки материалов.

В монографии систематизированы и обобщены результаты, полученные при исследовании структуры и свойств поверхностных слоев эвтектического поршневого силумина, модифицированного методами электронно-ионно-плазменного воздействия. Описаны физические процессы, протекающие при взаимодействии высокоинтенсивных электронных пучков и компрессионных плазменных потоков с поверхностью, рассмотрены механизмы, ответственные за формирование структуры модифицированного слоя. Рассматриваются основы технологий целенаправленной модификации силуминов при воздействии электронными пучками и плазменными потоками. Предназначена для специалистов в области материаловедения алюминиевых сплавов и физики взаимодействия потоков заряженных частиц и плазмы с веществом, а также для аспирантов и студентов высших учебных заведений соответствующих специализаций.

В книге приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей формирования структуры и свойств промышленных сталей, подвергнутых различым электрофизическим видам поверхностной обработки.Для широкого круга специалистов - научных сотрудников, инженеров, работающих в области материаловеденияи физики конденсированных сред (металлов и сплавов), а также преподавателей, аспирантов и студентов, специализирующихся в области физического матриаловедения, физики низкотемпературной плазмы и электронных пучков.

Рассмотрены вопросы повышения износостойкости, коррозионной стойкости деталей машин и механизмов с использованием плазменных, лазерных и микроплазменных методов упрочнения поверхностного слоя. Приводятся результаты исследования процессов упрочнения, а также сведения о материалах, оборудовании и технологических процессах с учетом условий эксплуатации и технико-экономических показателей деталей машин и механизмов. Монография предназначена для научно-технических работников, инженеров и технологов, занимающихся вопросами упрочнения деталей машин, а также для студентов машиностроительного профиля.

В книге содержится обзор, анализ и обобщение результатов расчетно-экспериментальных исследований ударных волн в газе, а также ударно-волновой структуры сверхзвукового потока с оптическим пульсирующим разрядом. Особое внимание уделяется важной как в научном так и в практическом отношении задаче об относительной роли плазменных и тепловых механизмов воздействия на структуру ударно-волновых течений. Рассматриваются фундаментальные вопросы структурной неустойчивости ионизирующих ударных волн; на основе нетрадиционного подхода с учетом межчастичного энергообмена в неравновесной плазме выявлены возможные механизмы данного явления. Подробно решается задача о формировании квазистационарной ударно-волновой структуры в сверхзвуковом потоке с различной динамикой пульсирующей лазерной плазмы в режимах лазерной искры и светодетонационной волны. Книга предназначена научным и инженерно-техническим работникам, аспирантам, студентам, специализирующимся в области физики ударных волн и плазменной аэрогазодинамики.

Сборник содержит оригинальные теоретические и экспериментальные работы по различным разделам физики плазмы, таким как физика газового разряда, сильноточная электроника, диагностика и применение плазмы и др.Предназначен для студентов и аспирантов физических специальностей, а также для специалистов по физике плазмы.

Работа посвящена исследованию и разработке физических и технических основ получения эрозионностойких контактных покрытий герконов методом вакуумного плазменно-дугового напыления. Применение в газонаполненных герконах молибденовых и вольфрамовых покрытий, осажденных с помощью электродугового плазменного ускорителя, позволило существенно повысить надежность и расширить функциональные возможности герконов.В работе исследованы основные характеристики и особенности работы стационарного ускорителя с катодами из тугоплавких металлов, разработаны рекомендации по повышению стабильности разряда на вольфрамовом катоде. Проведены систематические исследования явлений ионно-стимулированной модификации поверхности пермаллоя и изменения адгезии конденсатов в зависимости от дозы и температуры облучения ионами Мо и W килоэлектрон-вольтных энергий. Рассмотрены вопросы влияния условий конденсации и финишной термообработки на структурные характеристики покрытий, параметры дуги размыкания в герконах и элетротермическую эрозию покрытий. Разработаны научно обоснованные рекомендации по выбору оптимальных режимов предварительной ионной обработки поверхности контакт-деталей и осаждения покрытий, обеспечивающих высокую адгезию и дугоустойчивость покрытий. На основе проведенных исследований разработаны промышленные технологически процессы, созданы и освоены в серийном и опытном производстве новые типы герконов повышенной мощности и ряд специальных герконов, превосходящих по характеристикам зарубежные аналоги. Конструкция и способ изготовления контакт-детали с вакуумно-плазменным покрытием, конструкции технологической оснастки, технология запуска ускорителя с W катодом защищены авторскими свидетельствами.

Данный том является пятым из пяти томов, содержащих документы, рассмотренные Местным организационным комитетом по полномочиям авторитетного Международного научного комитета и принятые для представления на стендовых сессиях. В каждом томе доклады упорядочены по темам, соответствующим стендовым сессиям.Этот том состоит из статей авторов, зарегистрированных слишком поздно, чтобы включить свои статьи в предыдущие тома. Том, содержащий представленные доклады, опубликован после конференции в качестве специального выпуска Journal of Technical Physics.

Рекомендовано к изданию Научно-техническим советом Всероссийского электротехнического института (ВЭИ - филиал Федерального государственного унитарного предприятия "Российский Федеральный Ядерный Центр - ВНИИТФ").Автор - Завьялов Михаил Александрович, доктор технических наук, профессор, почетный работник науки и техники Российской Федерации, действительный член Академии электротехнических наук РФ. Область научных интересов - физика пучков заряженных частиц, физика плазмы, вакуумная и плазменная электроника.

Рассматриваются вопросы термодинамики и теории теплопередачи, лежащие в основе высокотемпературных технологических процессов. Представлен ряд закономерностей переноса электромагнитного излучения, а также переноса тепла в твердых телах, жидкостях и газах. Рассмотрены представления теории пограничного слоя, поверхностные явления и фазовые переходы. Приведен ряд конкретных технологических процессов: обработка концентрированными потоками энергии (электронный луч, лазерное излучение), плазменная обработка, нагрев частиц в низкотемпературной плазме, процессы выращивания монокристаллов из расплава.Книга предназначена для широкого круга специалистов в области высокотемпературной технологии и будет полезна аспирантам и студентам старших курсов технологических специальностей.

В этой книге автор попытался суммировать и обобщить результаты научных исследований и применений весьма разнообразной области физики низкотемпературной плазмы - взаимодействие с плазмой электронных пучков и как следствие этого взаимодействия - пучково-плазменный разряд. Обзор будет полезен как введение в эту область для студентов и аспирантов, специализирующихся по физике плазмы, а также для других специалистов в различных областях физики и техники.В книге использованы материалы работы, выполненные по гос. заданию ИРЭ РАН.

Комплект томов содержит статьи, рассмотренные Местным организационным комитетом по полномочиям Международного научного комитета и принятые для предварительной публикации на стендовых сессиях. На каждый день конференции выделен один том. В каждом томе доклады упорядочены по темам, соответствующим стендовым сессиям.Том, содержащий представленные доклады, опубликован после конференции в качестве специального выпуска Journal of Technical Physics.

Описаны методы генерации в источниках с плазменными эмиттерами как хорошо сфокусированных пучков заряженных частиц, так и пучков с большим поперечным сечением. Рассмотрены способы формирования плазменных образований с помощью газовых и вакуумных разрядов, теоретически проанализированы и экспериментально исследованы эмиссионные свойства таких образований и особенности извлечения электронов и ионов из плазмы. Особое внимание уделено условиям увеличения яркости сфокусированных пучков, величины и равномерности распределения плотности тока по сечению пучка для пучков большого сечения. Приведены результаты исследований генерации сильноточных электронных пучков наносекундной длительности с высокой частотой повторения импульсов. Рассмотрены конструкции источников электронов и ионов и обсуждены вопросы их применения в различных областях науки и техники.Книга рассчитана на специалистов по разработке источников заряженных частиц и их применению в современных технологических процессах.

В монографии излагаются результаты первого систематического исследования свойств ионных кристаллических диэлектриков и полупроводников при импульсном облучении электронными пучками средней и высокой плотности. Авторы обнаружили и подробно рассматривают ряд новых явлений: высокоэнергетическую проводимость, фундаментальную плазменную люминесценцию, хрупкое раскалывание диэлектрических и полупроводниковых кристаллов.Книга представляет интерес для специалистов по физике диэлектриков и полупроводников, радиационной физике твердого тела, электронике, сильноточной ускорительной технике. Материал книги также полезен студентам старших курсов соответствующих специальностей.

Физика и техника низких температур — неотъемлемая составляющая фундаментальной науки (от физики твердого тела до ускорителей элементарных частиц), ракетной техники, новейших индустриальных и даже медицинских технологий. Книга о новейших достижениях в этих областях с позиций экспериментальной техники создана известными итальянскими специалистами. Руководство содержит как базовые сведения о свойствах материалов при низких температурах, традиционных приборах и методах измерений, так и о последних разработках, использовании новых конструкционных материалов и практике работы с криостатами растворения, продвижении в область милли- и микрокельвинов. Отдельные главы посвящены сверхпроводящим магнитам и экранам, измерению тепловых и механических характеристик, криогенным детекторам излучения. Для студентов и преподавателей физических факультетов и технических университетов, научных работников и инженеров-разработчиков.

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.