Введение
ГЛАВА 1. Генерация МИП в диодах с магнитной самоизоляцией. Литературный обзор 9
ГЛАВА 2. Экспериментальная установка и используемое диагностическое оборудование 20
2.1. Импульсный ионный ускоритель ТЕМП -4М 20
2.1.1. Принцип работы и параметры ускорителя ТЕМП -4М 20
2.1.2. Диагностическое оборудование ускорителя ТЕМП-4М 23
2.2. Эффективность передачи энергии в ускорителе ТЕМП-4М 26
2.2.1. Баланс энергии при работе на согласованную нагрузку 26
2.2.2. Баланс энергии при генерации МИП 27
2.3. Ионный диод с магнитной самоизоляцией 30
2.3.1. Конструкции диодов с магнитной самоизоляцией 30
2.3.2. Определение индуктивности диодного узла 32
2.3.3. Исследование режима работы диода 33
2.4. Диагностика параметров МИП 36
2.4.1. Времяпролетная диагностика состава и энергетического спектра МИП 37
2.4.1.1. Определение состава пучка 37
2.4.1.2. Определение энергетического спектра ионов 40
2.4.2. Тепловизионная диагностика МИП 41
2.4.2.1. Методика измерения распределения плотности энергии ионного пучка 42
2.4.2.2. Расчет времени прогрева мишени по толщине 44
2.4.2.3. Исследование охлаждения мишени 44
2.4.2.4. Анализ влияния электронов на нагрев мишени 46
2.4.2.5. Влияние взрывоэмиссионной плазмы на нагрев мишени 50
2.4.2.6. Влияние теплового излучения диода на нагрев мишени 50
2.4.2.7. Влияние абляции материала мишени 52
2.5. Выводы по главе 2 54
ГЛАВА 3. Исследование плазмообразования и генерации ионного тока в диоде с магнитной самоизоляцией 56
3.1. Анализ плазмобразования в ионном диоде с взрывоэмиссионным катодом 56
3.1.1. Описание работы диода на первом импульсе и анализ ВАХ 56
3.1.2. Влияние анодной плазмы 62
3.1.3. Определение скорости разлета взрывоэмиссионной плазмы 63
3.2. Влияние условий плазмообразования на стабильность параметров МИП в серии импульсов 64
3.2.1. Работа ускорителя без зарядной индуктивности на согласованную нагрузку 66
3.2.2. Работа ускорителя без зарядной индуктивности в режиме генерации МИП 68
3.3 Исследование влияния однородности генерации плазмы на параметры МИП 71
3.3.1 Исследование полоскового планарного диода 71
3.3.2. Исследование полоскового фокусирующего диода 73
3.4. Локальное усиление плотности МИП в диоде 75
3.5. Выводы по главе 3 77
ГЛАВА 4. Исследование подавления электронного тока в ионном диоде с магнитной самоизоляцией 80
4.1. Экспериментальное исследование подавления электронного тока 80
4.1.1. Исследование работы диода в двухимпульсном режиме 80
4.1.2. Исследование работы диода в одноимпульсном режиме 81
4.1.3. Исследование работы диода без магнитной самоизоляции 83
4.2. Математическое моделирование подавления электронного тока 84
4.2.1. Расчет магнитной индукции в А-К зазоре 84
4.2.2. Исследование изменения магнитной индукции вдоль диода 87
4.2.3. Влияние индуктивности заземленного электрода 88
4.2.4. Расчет времени дрейфа электронов 90
4.2.5. Расчет времени ускорения ионов 91
4.3. Механизм подавления электронного тока 94
4.4. Спиральный ионный диод с магнитной самоизоляцией 99
4.4.1. Конструкция спирального диода и основные характеристики 100
4.4.2. Моделирование конфигурации магнитного поля в спиральном диоде 102
4.4.3. Исследование времени дрейфа электронов и ускорения ионов 105
4.4.4. Эффективность генерации МИП в спиральном диоде 110
4.5. Выводы к главе 4 111
Заключение 113
Список используемых источников 115
