Исследование пробоя газов при субнаносекундных экспозициях электрического поля методом динамической рефлектометрии

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы анализа роста пробивной прочности газа с уменьшением времени экспозиции сильного поля. При атмосферном давлении этому требованию соответствуют характерные длительности в сотни пикосекунд и менее, и поэтому для решения задачи будут проведены исследования динамики развития пробоев с применением систем формирования ультракоротких импульсов напряжения, которые имеют перестраиваемую длительность и амплитуду (в диапазоне до сотен киловольт), и подаются на разрядный промежуток с минимальными искажениями. Новизна предполагаемых исследований заключается в использовании режима бегущей ТЕМ-волны напряжения в газовой коаксиальной передающей линии, а также в применении оригинальной методики динамической рефлектометрии, позволяющей анализировать характеристики пробоя в радиальном поле, предпробойная динамика которого известна с пикосекундной точностью. Предполагается получить данные о коллапсе сопротивления разрядного промежутка в зависимости от скорости нарастания электрического поля, напряженность которого может быть достаточной для эмиссии от неоднородности катодного электрода опережающего пикосекундного потока быстрых (убегающих) электронов. Таким образом, с применением униполярных пиков напряжения или амплитудно-модулированных импульсов будет определён диапазон задержек пробоев, в течение которого газовый фидер обеспечивает передачу мощности с некоторым допустимым уровнем потерь. Так как в свободном пространстве отсутствуют электроды, являющиеся источником начальных электронов, то достижимые поля и плотности потоков энергии излучения здесь могут быть более высокими, чем в фидерных и волноводных трактах.