Study of the Formation Time of a Self-Sustained Subnanosecond Discharge at High and Ultrahigh Gas Pressures


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The formation times of self-sustained subnanosecond discharges in nitrogen at pressures of 1‒40 atm and in hydrogen at pressures of 1–60 atm are analyzed in terms of the avalanche model. In experiments, a subnanosecond voltage pulse with an amplitude of 102 ± 2 kV was applied to a 0.5-mm-long discharge gap with a uniformly distributed electric field (the curvature radii of both the cathode and anode ends were 1 cm). The rise time of the voltage pulse from 0.1 to 0.9 of its amplitude value was about 250 ps. Breakdown occurred at the leading edge of the pulse. The discharge formation time was measured at different gas pressures with a step of 5–10 atm. Analysis of the experimental results shows that, in nitrogen at pressures of 10–40 atm and in hydrogen at pressures of 20–50 atm, breakdown occurs earlier than the electron avalanche reaches its critical length and that the critical avalanche length lies in the range of (2–8) × 10–2 mm, which is one order of magnitude shorter than the discharge gap length. This means that the avalanche–streamer model is inapplicable in this case. The fast formation of a conducting channel under these conditions can be explained by ionization of gas by runaway electrons. In this case, the conducting column develops as a result of simultaneous development of a large number of electron avalanches in the gas volume. An increase in the hydrogen pressure from 50 to 60 atm leads to an abrupt increase in the discharge formation time by about 50%. As a result, the growth time of the electron avalanche to its critical length becomes shorter than the discharge formation time. In this case, the electrons cease to pass into the runaway regime and the discharge is initiated from the cathode due to field emission from microinhomogeneities on its surface. Under these conditions, the discharge formation time is well described by the avalanche–streamer model.

Об авторах

S. Ivanov

Institute of Electrophysics, Ural Branch

Автор, ответственный за переписку.
Email: stivan@iep.uran.ru
Россия, Yekaterinburg, 620016

V. Lisenkov

Institute of Electrophysics, Ural Branch; Yeltsin Ural Federal University

Email: stivan@iep.uran.ru
Россия, Yekaterinburg, 620016; Yekaterinburg, 620075

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».