Введение к работе
з
Актуальность темы. Образование плазмы в разреженном газе у поверхности под воздействием жесткого рентгеновского излучения представляет собой малоизученную область физики газоразрядных процессов. Существующие в настоящее время представления о механизмах установления барьерного эффекта в вакууме и разрушения электронного барьера в присутствии газа не дают полной картины этого явления. Вместе с тем, исследования такого рода важны для общего понимания физики газового разряда и открывают перспективы создания плазменно-разрядных устройств нового типа с динамическим управлением посредством изменения параметров ионизирующих излучений.
Цель работы - теоретическое изучение и моделирование явления приповерхностного плазмообразования в разреженном газе в условиях воздействия жесткого рентгеновского излучения. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1 - исследовать механизмы формирования и
распространения приповерхностной плазмы ;
-
- разработать математическую модель исследуемого явления;
-
- исследовать диапазон значений определяющих параметров, при которых устанавливается и разрушается барьерный эффект;
4 - промоделировать динамику плазмообразования и
определить зависимость скорости распространения плазменного
фронта от интенсивности облучения.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые разработана модель приповерхностного плазмообразования в условиях облучения, дающая возможность устанавливать пространственные профили электрических полей, скоростей и концентраций электронов и
4 ионов в приповерхностной зоне на различных стадиях плазмообразования. Получена зависимость начальной скорости плазменного фронта от интенсивности ионизационных процессов в объеме газа. Выделено три скоростных режима распространения плазменного фронта . Предложен критерий существования приповерхностной плазмы по соотношению давления газа и длительности импульса облучения.
Практическая ценность работы. Использование предложенной модели дает возможность исследовать динамику прорастания инициированной облучением приповерхностной плазмы в разреженном газе . Полученные результаты являются существенным звеном в решении многопараметрических задач о функционировании космических объектов в изменяющихся условиях.
Достоверность полученных результатов обеспечивается выбором обоснованных допущений ( исходя из целей исследования), использованием адекватных уравнений зарядового равновесия и закона сохранения импульса при разработке математической модели исследуемого явления, надежной методикой численного расчета (используемая схема и особенности конечно-разностной реализации прошли проверку практикой).
На защиту выносятся:
1. Математическая модель приповерхностного
плазмообразования в разреженном газе в условиях облучения.
2. Результаты численного моделирования в диапазоне
давлений 2.7*10-3 Па * 1.33 Па (2*105тор -НО-- тор).
3. Типовая зависимость скорости распространения плазменного
фронта от интенсивности новообразования .
Апробация . Результаты работы докладывались на научно-технических
5 конференциях МГУЛ в 1995 и 1996 гг., на конференции "Влияние низкоинтенсивных излучений космического пространства на элементы и устройства радиоэлектроники и электротехники" (г.Лыткарино, 1995 г.).
Публикации. Основные результаты диссертационной
работы опубликованы в 5 научных статьях.
Структура и объем диссертации. Объем работы 78
машинописных листов, состоит из трех глав, содержит 24 рисунка , 6 таблиц, библиографию из 51 наименования, приложения на 8 страницах.