Монография посвящена эктонам - эмиссионным центрам, образующимся на поверхности катода в результате разогрева и взрыва микрообъемов за счет большой удельной энергии в них. Если возникающий при этом ток будет выше некоторой предельной величины, то имеет место процесс самоподдержания эктонов.Монография состоит из трех частей. В первой рассматривается взрывная эмиссия электронов, изучение которой позволило подойти к пониманию сути эктонов, во второй - роль эктонов в электрических разрядах, главным образом в вакуумных и газовых. В третьей части показывается роль эктонов в электрофизических устройствах: импульсных ускорителях электронов, в импульсных источниках рентгеновских лучей, вакуумных разрядниках и т. д.Книга адресована специалистам в области физики низкотемпературной плазмы вакуумных и газовых разрядов, импульсной электроники и электрофизики.

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.

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 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.

В пособии изложены физико-технические основы эмиссионной электроники. Последовательно рассмотрены основы электроники твердого тела, общие вопросы твердотельной эмиссионной электроники, виды электронной эмиссии из твердых тел - термоэлектронная, фотоэлектронная, вторичная электронная и автоэлектронная. Впервые содержательно изложены основы относительно нового вида электронной эмиссии - взрывной электронной эмиссии. Также в данном пособии впервые как самостоятельный раздел эмиссионной электроники рассмотрены основы эмиссии заряженных частиц из плазмы. Заключительный раздел пособия посвящен рассмотрению эмиссионных явлений, вызванных взаимодействием ускоренных ионов с поверхностью твердых тел. Предназначено для студентов, магистрантов, аспирантов, инженеров и научных работников, специализирующихся в области вакуумной и плазменной электроники, в том числе сильноточной, физики плазмы и техники плазменных исследований, физической электроники, электронно-лучевых, ионно-лучевых и плазменных технологий, промышленной электроники, физики и техники ускорителей заряженных частиц.

Книга посвящена одному из вопросов современной физической электроники - вторичной электронной эмиссии. Рассмотрены методы измерений: коэффициента вторичной эмисии (ВЭ), неупругого и упругого отражения электронов, распределения вторичных электронов по энергиям. Изложены основные закономерности явления ВЭ при малых энергиях первичных электронов; явления неупругого рассеяния электронов; ВЭ металлов и элементарных полупроводников; ВЭ диэлектриков и эффективных эмиттеров; ВЭ, усиленной полем. Рассмотрены вопросы статистики и временной дисперсии ВЭ. Излагаются закономерности истинной ВЭ и выясняется роль неупруго отраженных электронов во ВЭ; подробно излагаются методы экспериментального определения параметров истинной ВЭ. Приводятся последние данные по угловым зависимостям ВЭ и ВЭ диэлектриков и эффективных эмиттеров. Книга содержит много справочного материала по ВЭ.

Книга посвящена физическим основам работы различных электронных приборов. После краткого исторического введения изложены основные сведения из атомной и молекулярной физики, теории кристаллов, полупроводников и диэлектриков. В весьма популярной форме, но достаточно строго трактуется физический смысл ряда сложных явлений и понятий современной физики (уравнение Шредингера, переходы между уровнями и т. д.). К числу рассмотренных электронных приборов относятся вакуумные лампы от триодов до СВЧ-устройств, газоразрядные приборы и полупроводниковые элементы. Отражены новые направления использования плазмы газового разряда—термоядерный синтез, магнитогидродинамические генераторы и электрические ракетные двигатели. В последней главе книги с позиций квантовой электроники описаны лазеры и мазеры. Книга может быть использована в качестве дополнительного пособия студентами физических и физико-технических факультетов университетов и втузов, она также представляет интерес для широкого круга читателей — инженеров и неспециалистов, которые хотят познакомиться с современным состоянием физики и практическими применениями, основанными на ее достижениях.

Рассмотрены физика, техника и применение высокоэнергетичных электронных потоков большого поперечного сечения. Дан анализ общих требований к таким электронным потокам и методов их формирования. Описаны конструкции и приведены характеристики электронных источников, в которых для получения потоков большого сечения используются термоэмиссия, взрывная эмиссия, различные газовые разряды. Дан обзор практического применения и перспектив использования электронных потоков большого сечения.Для научных сотрудников, инженеров, работающих в области электронной и ускорительной техники, физической электроники и экспериментальной физики.

В книге излагается теория поверхностной ионизации с образованием положительных и отрицательных атомных ионов и ионов химических соединений, а также экспериментальные исследования основных закономерностей явления на металлических и полупроводниковых эмиттерах; рассматриваются примеры применения явления в практике физико-химических исследований и в технической электронике.Теоретическое рассмотрение закономерностей поверхностной ионизации проведено на основе представлений классической термодинамики и статистики. Особое внимание уделено рассмотрению общих закономерностей эмиссии с неоднородных эмиттеров.

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.

В книге систематически излагается современная физика тлеющих газовых разрядов (glows), то есть сравнительно слаботочных разрядов низкого и среднего давления с сильно-неравновесной плазмой. Так как наиболее неравновесной является электронная подсистема, то анализ разрядов (впервые в мировой литературе) основывается на электронной кинетике. Это позволяет дать самосогласованное описание основных процессов и параметров газоразрядной плазмы. Для разрядов постоянного тока построена последовательная кинетическая картина явлений в положительном столбе, прикатодной области, включающей фарадеево темное пространство, и прианодной области. Рассмотрены индукционный и емкостной высокочастотные разряды и показано, что адекватное описание многих явлений в них также невозможно без учета электронной кинетики. Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов, специализирующихся в области физики газовых разрядов и их технических применений.

В книге рассмотрена феноменология электрофизических процессов электронной эмиссии и эмиссии атомных частиц, а также количественные закономерности основных и сопряженных разделов твердотельной и плазменной эмиссионной электроники, необходимые для инженерного анализа и разработок источников электронных и ионных потоков в газовых средах и в вакуумных условиях. Анализируются принципиальные и схемо-технические решения плазменных источников электронных и ионных пучков с элементами электронной и ионной оптики. Книга может быть полезна для инженеров, студентов и аспирантов, специализирующихся в области концептуального и рабочего проектирования устройств и систем эмиссионной и вакуумной электроники высокой плотности мощности различного назначения.

Монография посвящена одному из направлений современной физики газового разряда - исследованию неравновесной плазмы тлеющего разряда в условиях глубокого охлаждения (криогенного разряда). Изучение криогенного разряда имеет большое значение для развития фундаментальных исследований физики низкотемпературной плазмы, для расширения практического применения её достижений в плазмохимии и приборах квантовой электроники. В монографии изложены результаты исследований, проведенных в отделе плазмы ИВТАН. Для специалистов в области физики плазмы.

Сборник тезисов докладов V Всесоюзного симпозиума по ненакаливаемым катодам содержит результаты исследований, выполненных за 5 лет, прошедших со времени проведения предыдущего симпозиума (Томск, 1980). Представленные результаты отражают уровень развития проблемы автоэлектронной и взрывной эмиссии, холодных на основе тонких пленок и плазменных эмиттеров электронов. Сборник предназначен для специалистов, разрабатывающих электронные приборы и ускорители заряженных частиц, а также занимающихся физикой плазмы, эмиссионной электроникой и физикой поверхности.

На современном уровне рассмотрен широкий круг проблем физики газового разряда: элементарные атомные процессы, взаимодействие постоянного и переменных полей с электронами плазмы, разряды всевозможных типов, от тлеющего до молнии. Цель монографии — разъяснить сущность явлений, облегчить изучение специальной литературы, дать необходимые сведения для исследовательской работы. Для этого приводится много фактических и полезных справочных данных, результатов экспериментов, простых оценок физических величин, теоретические формулы доведены до расчетного вида. Новое издание существенно переработано по сравнению с предыдущими и дополнено по возможности более поздними результатами. Книга призвана послужить одновременно руководством для специалистов и учебником для начинающих. Для научно- технических работников в области газовой электроники и низкотемпературной плазмы, а также для студентов и аспирантов физических и технических специальностей.

В материалах конференции содержатся не публиковавшиеся ранее результаты оригинальных исследований, осуществленных после проведения конференции «ФНТП-2007», а также материалы обзорных докладов по данной проблеме. Они представляют интерес для специалистов, работающих в области низкотемпературной плазмы, а также для студентов вузов и аспирантов соответствующей профессиональной направленности.