Способ получения плазмы и устройство для его осуществления

)4 Н 05 Н ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ая ме 3 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГ)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(7) Сибирский институт земного магнетизма, ионосферы и распространениярадиоволн СО АН СССР.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАЗМЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) . Способ, получения плазмы путем созданияимпульсного электричес-.кого поля на границе диэлектрик " газ с чередующимся по направлению вектором напряженности поля, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения работы в широком диапазоне задержек между моментом создания электрического поля и моментом появления:плазмы, напряженность электрического ноля выбира" ют из условия Е(Е Ер, где Ер и1 Е - Соответственно критические для пробоя газа и возникновения вакуумноповерхностного разряда напряженности паля, а давление газа повышают со . скоростью, большей скорости саморазряда от значения, при котором длина а пробега частиц превышает шаг чередо- Е ванкя вектора электрического поля до давления, при котором длина пробега меньше этого шага.С:1250 58 1 О 2, Устройство для получения плазмы, содержащее диэлектрическую вакуумную камеру, импульсный источник питания и подключенные к нему последовательно наложенные на диэлектрическую камеру и изолированные один от другого одновитковый соленоидвыполненный в виде сетки с размером ячейки 1, удовлетворяющей условию асс 1 ссР, где Р - диаметр камеры, а с 1 - толщина ее стенки, и сплошной од- , новитковый соленоид, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью обеспеченияработы устройства в широком диапазоне задержек между моментом Изобретение относится к технике получения плазмы.Цель изобретения - обеспечение работы в широком диапазоне задержек между моментом создания электриЧес когополя и моментом появления плазмы,Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом. Устройство содержит диэлектрическую вакуумную камеру 1, снабженную устройством 2 стабилизации начального давления газа и устройством 3 импульсного напуска газа которое чеВ5 рез линию 4 задержки подключено к импульсному источнику 5 питания, подключенному к последовательно нало- женным на .камеру 1 одновитковому соленоиду 6 в виде сеткис размером ячейки, равным 1, и сплошному одновитковому соленоиду 7.Устройство работает следующим образом., Напряжение импульсного источника 5 питания поступает на вход линии 4 задержки и на соленоиды 6 и 7. Электрическое поле между сеточным и сплошным соленоидами 6 и 7 "проваливается" через ячейки сеточного соле.ноида 6 и .создает электрическое поле30 на границе диэлектрик - гаэ. Поле на поверхности диэлектрика максимально вблизи проводников сеточного соленоида 6, так как.толщина диэлектрисоздания электрического поля и моментом образования плазмы путем управления .изменением давления в камере, в него введены система поддержания начального уровня давления и устройство импульсноГо напуска газа, соеди-ненное с импульсным источником питания через регулируемую линию задержки, а сетка соленоида выполнена с ячейками, размер которых удовлетворяет условию Ь с 1 Ь, где Ь, Ь - мответственно длины пробега частиц га за при начальном давлении и в момент пробега газа. ческой стенки вакуумной камеры выбрана из условия д с 1, при этом вектор напряженности электрического поля направлен, преимущественно, в сторону проводника сеточного электрода 6 и меняет знак направления при переходе вдоль прверхности диэлектрика с одной стороны проводника на другую. Характерный размер участка поверхности диэлектрика, в пределах которого веМ- тор электрического поля имеет одно направление, приблизительно равен размеру шага сеточной ячейки В.Выбором величины напряжения импульсного источника 5 питания устанавливают напряженность электрического поля на поверхности диэлектрика в .пределах Е"с ЕЕ , где Е и Е - соответственно критические для пробоя газа и возникновения вакуумноповерхностного разряда (ВПР) напряженности поля. Таким образомпо включении импульсного источника 5 питания поверх ность диэлектрика .на границе диэлек" трик - газ разделяется на участки с характерным размером Й,.удовлетворяющим соотношению Ь, )1 Ь ,. где Ь и Ь - соответственно длйны пробега частиц газа при начальном давлении и в плазме, причем напряженность электрического поля в пределах.участ ков не превышает критической для про120158 Составитель В.СпиридоновТехред М.ХоданнчРедактор Т,Янова Корректор Е.Рошко Тираж 832 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 3384 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 боя газа, но больше критической для возникновения ВПР.В результате ВПР происходит перераспределение зарядов вдоль поверхности диэлектрика, которые остаются 5 и по окончании .ВПР, создавая электрическое поле у поверхности диэлектрика.Напряжение импульсного источника 5 питания, эадержанное на время рас пространения фронта напряжения на линии 4 задержки, поступает на устройство 3 иапуска газа, осуществляющего инжекцию газа в вакуумную камеру 1,Начальное давление газа Р выбира ется иэ условия отсутствия пробоя, т.е, ЬЬ, . В соответствии с кривой Пашеиа повьппение давления гаэд" относительно начального снижает критичес - кую для пробоя газа напряженность электрического поля вплоть до значений, сравнимых с полем зарядов на поверхности диэлектрика. К этому момен-. ту длина свободного пробега частиц газа (Ь ) становится меньше характерного размера участка (Ц ,с электрическим полем и создаются условия, благоприятные для пробоя газа.В результате пробоя газа образУется плаэма, которая заполняет вакуум.ную камеруПлазма нейтрализует заряды на поверхности диэлектрика н подготавливает его к следующему циклу.