Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Генерация пучков быстрых электронов в газах среднего давления

А. В. Азаров, С. В. Митько, В. Н. Очкин

Московский Физико-Технический Институт

Физический Институт им. П. Н. Лебедева РАН 

Интерес к проблеме генерации быстрых электронов (10^2-10^4 эВ) непосредственно в газе среднего давления (10-100 Тор) в настоящее время достаточно высок, так как пучки быстрых электронов перспективны для применения в плазмохимии, квантовой электронике, микроэлектронике[1,2]. В данной работе реализован импульсно-периодический (частота до 20кГц) источник быстрых электронов (~2 кэВ) в газе при давлении не больше 100 Тор.

Разрядная камера представляла собой диэлектрическую трубку длиной ~20 см, диаметром 23 мм и толщиной стенки 2 мм, на внешнюю поверхность которой плотно приклеивалась медная фольга. Внутри трубки располагался цилиндрический сетчатый анод диаметром 16 мм. На торцы трубки наклеивались фланцы с выходными кварцевыми окнами, расположенными под углом Брюстера. Энергозапасающим элементом являлась сама камера, емкость которой составляла ~200 пФ. Камера заряжалась до напряжения 5 кВ, затем с помощью тиратрона ТГИ1-100/8 производилось замыкание наружного и внутреннего (анод) электродов. В промежутке диэлектрик – анод инициировался разряд. Для измерения тока быстрых электронов в камеру вводился коллектор. Токи измерялись с помощью калиброванных поясов Роговского. Эксперименты велись в гелии при давлении 4-120 Тор.

Измерялось распределение свечения разряда перпендикулярно оси камеры при различных давлениях газа и напряжениях источника питания, полный ток разряда и ток быстрых электронов, вылетающих за анодную сетку. Для получения лазерной генерации камера помещалась в плоский резонатор, образованный золотым зеркалом и диэлектрическим с коэффициентом пропускания 30% на длине волны 2 мкм. Излучение регистрировалось калориметром ИМО-2.

Рис 1. Пространственная структура свечения разряда в гелии при напряжении питания 3.2 кВ и различных давлениях в камере.

Рис 2. Зависимость доли тока быстрых электронов от давления гелия при различных напряжениях питания схемы.

Основные результаты:

Реализован импульсно-периодический протяженный генератор быстрых электронов в газах среднего давления, обладающий большим ресурсом работы, в котором принципиально невозможно зажигание дугового разряда, разрушающего анодную сетку в открытых разрядах. При напряжении питания ~3 кВ получено полное заполнение свечением камеры с внутренним диаметром 19 мм при давлении гелия до ~60 Тор и токе разряда ~70 А. Доля тока быстрых электронов к полному току разряда увеличивается от 6% до 16% при уменьшении давления гелия от 60 Тор до 20 Тор. В смеси 0.6 Тор Хе:18 Тор Не при напряжении питания 5 кВ и частоте повторения импульсов 1-10 кГц мощность генерации на длине волны 2.03 мкм линейно возрастала и составляла 0.44 мВт/кГц. Отношение световой мощности к вкладываемой электрической составляло ~10^-4.

Дальнейшие эксперименты будут направлены на увеличение энергии, запасаемой стенкой камеры, за счет увеличения емкости камеры и рабочего напряжения.

Литература

Г.А.Месяц, В.В. Осипов, В.Ф. Тарасенко. Импульсные газовые лазеры. М. Наука. 1991 П.А. Бохан, А.Р. Сорокин. Открытый разряд, генерирующий электронный пучок: механизм, свойства и использование для накачки лазеров среднего давления. ЖТФ 1985, т 55, в. 1, стр. 88-95
Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика