Исследование механизма вакуумного пробоя под воздействием мощного СВЧ излучения

Актуальность планируемых исследований обусловлена с одной стороны, проблемой повышения мощности и ресурсных характеристик современных СВЧ –генераторов, а с другой стороны – в связи с разработкой и созданием электрон – позитронных коллайдеров Тевного диапазона энергий. В настоящее времямаксимальные ускоряющие поля до 30 МВ/м получены на сверхпроводящих резонаторах и уже стали основой проекта ILC - Международного Линейного Коллайдера. Конкурирующая разработка теплого линейного коллайдера с ускоряющим полем 300 МВ/м ведется в СЕRN. В этих устройствах одно из наиболее важных ограничений на величину ускоряющего частицы электрического поля связано с вакуумным высокочастотным разрядом на микронеоднородностях металлических поверхностей ускоряющей структуры, который приводит к их деградации и последующему уменьшению темпа ускорения и ресурса работы установок. Цель исследований механизма вакуумного пробоя: определить предельно допустимые параметры поверхности ускорительной камеры (шероховатость поверхности, материал камеры и пр.) для достижения большого ресурса камеры при работе с рекордными ускоряющими полямиВ процессе выполнения проекта будут проведены расчеты разогрева микроострия протекающим эмиссионным током высокой плотности, решены гидродинамические и кинетические задачи взаимодействия эрозионной плазмы с поверхностью катода, получены аналитические оценки параметров плазмы и микроострий на катода, необходимых для инициирования взрывоэмиссионных процессов, проведено моделирование кратерообразования в рамках гидродинамического приближения, решена задача о взрывоэмиссионном разрушении микроучастков на поверхности катода с использованием широкодиапазонных уравнений состояния.