автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Электроимпульсное кондиционирование электродов в вакууме

УДК 537.525+621.388.811

ГГЗ од

1 ДЫ 1998

На правах рукописи

ЕМЕЛЬЯНОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЕ КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДОВ В ВАКУУМЕ

05.09.03 - электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Республика Казахстан Алматы 1998

Работа выполнена в Восточно-Казахстанском техническом университете им. Д. М. Серикбаева

Научный консультант доктор технических наук, профессор Болотов А. В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Сальников В. Г. доктор технических наук, профессор Утегулов Б. Б. доктор технических наук, старший научный сотрудник Ибраев Ш. Ш.

Ведущая организация — Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова

Защита состоится "/)2."^¿с«1998 г. в " час. на заседании диссертационного совета ДР 55.05.01 при Казахском НИИ энергетики им. академика Ш. Ч. Чокина по адресу: 480012, г. Алматы, ул. А. Байтурсынова, 85.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КазНИИ энергетики им. академика Ш. Ч. Чокина

Автореферат разослан "29" ¿^"¿¿р-р 1993 г.

Ученый секретарь ___ "

диссертационного совета ДР 55.05.0¥^С£&> О.К.Ерекеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из электротехнических систем, требующей оптимизации режимов управления и регулирования, является система технологических приемов и операций, обеспечивающая достижение и поддержание высокой электрической прочности и надежности вакуумной изоляции. Вакуумная электрическая изоляция нашла широкое применение в таких высоковольтных приборах, аппаратах и устройствах как вакуумные конденсаторы и разрядники, электронно-оптические преобразователи и фотоэлектронные умножители, рентгеновские трубки и электронные микроскопы, ускорители и сепараторы заряженных частиц, генераторы электромагнитного излучения и электрореактивные космические двигатели и т. п.

Для обеспечения необходимой электрической прочности вакуумной изоляции электроды высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций после окончания предварительной обработки, включающей ряд технологических операций, подвергают на заключительной стадии кондиционированию тлеющим разрядом, током в полувакууме, предпробойными токами и пробоями. Эти методы, основанные на использовании длительно воздействующих напряжений приводят к достижению заданной электрической прочности.

Однако, традиционные методы кондиционирования, используемые в процессе производства и эксплуатации высоковольтных электровакуумных приборов, не позволяют достигить высоких значений электрической прочности в случае цельнометаллических электродов, а в случае вакуумных промежутков с напыленными пленочными электродами оказываются либо малоэффективными, обладая при этом высокой вероятностью инициирования вакуумного пробоя с последующим разрушением металлизации, либо неприменимыми в принципе.

Повышение электрической прочности и улучшение эксплуатационных характеристик электровакуумных приборов и конструкций как с цельнометаллическими, так и с напыленными пленочными электродами требуют разработки новых технологических решений, основу которых может составить применение высоковольтных наносекундных импульсов.

Экспериментальные результаты, полученные при изучении начальной стадии взрывной эмиссии электронов, позволили установить, что высокой эффективностью воздействия на поверхность катода вакуум-

ного промежутка обладают импульсные электрические разряды нано-секундного диапазона длительностей.

Однако, исследования выполнены только на острийных катодах, моделирующих идеальный эмиттер.

Обоснование целесообразности применения высоковольтного нано-секундного кондиционирования для повышения электрической прочности вакуумных промежутков и улучшения их эксплуатационных характеристик, а также получение исходных данных для разработки технологии требуют выполнения комплекса исследований в конкретных условиях высоковольтных приборов и конструкций как с цельнометаллическими, так и с напыленными пленочными электродами, обладающими развитыми рабочими поверхностями.

Электроимпульсное кондиционирование связано с процессами на поверхности электродов и, прежде всего, инициирующими пробой. Теоретическое рассмотрение инициирования вакуумного пробоя выполнено численными методами при решении задачи о распределении температуры в эмиттере правильной геометрической формы в результате воздействия прямоугольного импульса напряжения.

Выявляя влияние параметров высоковольтных импульсов, материала и формы электродов на инициирование вакуумного пробоя, целесообразно упростить задачу, введя ограничение по длительности импульсов, соответствующее наносекундному диапазону, что позволит получать аналитические решения как для оптимизации режимов электроимпульсного кондиционирования, так и для оценки импульсной электрической прочности вакуумной изоляции при работе с напряжением любой формы и длительности в указанном диапазоне.

К настоящему времени методики оценки электрической прочности на высоковольтных импульсах наносекундной длительности отсутствуют.

Оценка современного состояния научно-технологической проблемы повышения электрической прочности высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций как с цельнометаллическими, так и с напыленными пленочными электродами показывает, что разработка и создание новых видов технологий, а так же исследование и разработка новых способов и методов расчета электрической прочности вакуумной изоляции является актуальной научной проблемой, имеющей важное значение для ускорения научно-технического прогресса.

Целью работы является создание высокоэффективной технологии электроимпульсного кондиционирования электродов в вакууме, обеспе-

чивающей достижение необходимой электрической прочности и надежности высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций. В соответствие с этой целью формулируется общая научная задача:

- в теоретическом плане — исследование процесса инициирования вакуумного пробоя высоковольтными импульсами наносекундной длительности и разработка на его основе методов оптимизации кондиционирующего воздействия и оценки импульсной электрической прочности вакуумной изоляции;

- в экспериментальном плане — разработка, исследования и реализация технологических приемов и операций повышения электрической прочности в конкретных условиях высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций и внедрение их в промышленность.

Научная новизна результатов работы состоит в том, что исследован комплекс научных и прикладных задач по разработке технологии электроимпульсного кондиционирования вакуумных промежутков, образованных цельнометаллическими и напыленными пленочными электродами, на импульсах напряжения разной формы и длительности, обеспечивающей достижение высокой электрической прочности и надежности вакуумной изоляции, включая формирование основных концепций выбора параметров кондиционирующего воздействия, режимов кондиционирования и управления процессом электроимпульсного воздействия на поверхность электродов.

Предложен критерий оптимальности электроимпульсного кондиционирования, позволяющий путем выбора амплитуды и длительности высоковольтного импульса, обеспечивать требуемую величину электрической прочности.

Впервые экспериментально исследовано электроимпульсное кондиционирование вакуумных промежутков с напыленными пленочными электродами и получены результаты по их электрической прочности в наносекундном диапазоне длительностей.

Предложены методы и способы расчета импульсной электрической прочности и эмиссионных параметров поверхности катода.

Практическая ценность работы состоит в решении задачи создания технологии электроимпульсного кондиционирования электродов в вакууме и разработке технологических приемов и операций повышения электрической прочности высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций, реализующих оптимальные режимы предварительной обработки, расположения и кондиционирования электродов.

Предложен способ оптимизации местоположения электродов в сек-

ционированных изоляторах импульсных ускорителей электронов, позволивший превысить известные результаты по напряжению пробоя до 3 раз, а по коэффициенту полезного действия до 50%.

Разработаны технологические режимы электроимпульсного кондиционирования вакуумных промежутков с цельнометаллическими электродами, позволяющие достигать заданных значений электрической прочности, а также ее 2-х кратного повышения по сравнению с результатами, достигаемыми при использовании традиционных режимов кондиционирования электровакуумных приборов.

Разработаны технологические режимы электроимпульсного кондиционирования пленочных электродов ускоряющего промежутка микроканальная пластина — экран усилителя яркости изображения, позволяющие уменьшать темновые токи до 3-х порядков величины и устранять локальные свечения экрана при рабочем напряжении промежутка, а также достигать 2-х кратного повышения напряжения возникновения локальных свечений. Создана технология исключения автоэмиссионных явлений в микроканальных усилителях яркости, позволяющая снижать порог ограничений при их производстве и улучшать эксплуатационные характеристики усилителей, увеличивая разрешающую способность изделий.

Предложены способы и методы расчета импульсной электрической прочности вакуумной изоляции, времени запаздывания вакуумного пробоя и эмиссионных параметров поверхности катода с применением импульсов напряжения разной формы и длительности. Определен диапазон амплитуд и длительностей высоковольтных импульсов, рекомендуемых к использованию при кондиционировании, обоснован выбор материала электродов вакуумного промежутка.

На основе предложенной технологии электроимпульсного кондиционирования электродов в вакууме разработаны и создана опытная партия приборов ночного видения с микроканальным усилением, нашедших практическое применение в народном хозяйстве России и Казахстана.

Использование и внедрение результатов работы.

Технологические приемы повышения электрической прочности вакуумной изоляции высоковольтных электровакуумных и фотоэлектронных приборов частично реализованы на предприятиях России: способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции, включающий кондиционирование электродов высоковольтными наносекундны-ми импульсами, внедрен в разработку технологии изготовления ваку-

умных конденсаторов в НИИ электронно-механических приборов (г. Пенза); способы повышения электрической прочности фотоэлектронных приборов, реализующие совместное использование кондиционирующих наносекундных импульсов и контролирующего статического напряжения, внедрены в опытном производстве СКТБ завода "Гран" и на заводе "Гран" (г. Владикавказ).

Электроимпульсная технология исключения автоэмиссионных явлений в микроканальных усилителях яркости изображения внедрена (Каз. НТУ) в разработку и изготовление опытной партии приборов ночного видения, используемых в народном хозяйстве, а также при проведении научных исследований за рубежом.

Прибор обнаружения слабых свечений "ПОСС-ОГ', одобренный комиссией ГУПО МВД Казахской ССР, рекомендован к практическому применению во всех подразделениях пожарной охраны при проведении разведки, отыскании пострадавших, создании более безопасных условий работы личного состава. С 1990 г. изделие "ПОСС-ОГ' применяют УГПС Акмолинской, Восточно-Казахстанской, Петропавловской и Шимкентской областей.

Прибор обнаружения слабых свечений "ПОСС-02" нашел применение в оперативной работе УВД, а также при охране промышленных объектов. Практическое использование данного прибора позволило в период с мая 1990 г. по декабрь 1994 г. сотрудникам Восточного УВДТ МВД РК обнаружить и процессуально задокументировать криминальные действия преступников более чем по 275 уголовным делам.

Прибор "ПОСС-02" с июля 1996 г. используют при проведении научных исследований в области электрических разрядов в вакууме сотрудники Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California (MS 53, Berkeley, С A 94720, USA).

Технико-экономическая эффективность внедрения технологических режимов и использования научно-технических разработок, созданных при выполнении диссертационной работы, и пересчитанная к доллару США, составила $406613.

Стоимость реализованной научно-технической продукции, созданной по договорам с промышленными предприятиями и подразделениями МВД России и Казахстана, равна $843135.95.

Апробация работы. Основные результаты диссертации были доложены на: XVIII, XVII, XI и VII Международных симпозиумах по разрядам и электрической изоляции в вакууме (XVIII — Эйндховен, Нидерланды, 1998; XVII — Беркли, Калифорния, США, 1996; XI

— Берлин, ГДР, 1984; VII — Новосибирск, 1976); Международной конференции "Весеннее собрание общества исследователей материалов, 1998" (Сан-Франциско, Калифорния, США, 1998); Международной конференции "Высоковольтная рабочая группа, 1997" (Ньюпорт Бич, Калифорния, США, 1997); III Международной конференции по электрическим контактам, дугам, аппаратуре и их применениям (Сиань, Шэньси, КНР, 1997); VIII научной школе "Физика импульсных разрядов в конденсированных средах" (Николаев, Украина, 1997); II Международной конференции по модификации свойств поверхностных слоев неполупроводящих материалов (Сумы, Украина, 1996)," IV научной Казахстанской конференции по физике твердого тела (Караганда, Казахстан, 1996); I съезде математиков Казахстана (Шымкент, Казахстан, 1996); XV Международной конференции по явлениям в ионизованных газах (Минск, 1980); XVII и XVI Всесоюзных конференциях по эмиссионной электронике (XVII — Ленинград, 1979; XVI — Махачкала, 1976); Всесоюзном симпозиуме по ненакаливаемым катодам (Томск, 1977).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 49 печатных работ, в том числе получено 8 авторских свидетельств СССР на изобретение и 2 предварительных патента Республики Казахстан.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из перечня сокращений, введения, 5 глав, заключения, 14 приложений и списка использованных источников, содержащего 227 наименований, изложена на 264 страницах машинописного текста и включает 96 рисунков и 5 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана оценка современного состояния исследований в области физики процессов, определяющих возникновение и развитие электрических явлений в вакууме, и уровня технологических режимов повышения электрической прочности высоковольтных электровакуумных и фотоэлектронных приборов. Обоснована необходимость разработки новых технологических приемов и операций, направленных на решение проблемы достижения и поддержания высокой электрической прочности в конкретных условиях высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций.

Определены основание и исходные данные для разработки темы

диссертации, обоснованы ее актуальность и новизна, сформулирована цель исследования, указаны структура и объем диссертации.

Работа выполнена в соответствии с планами госбюджетных и научно-исследовательских работ Томского политехнического института, Алма-Атинского энергетического института, Казахского национального технического университета; планами важнейших работ МЭП СССР (приказ министраИ 4 от 15.01.1985 г.) и межотраслевой программы "Разряд-80", в которых предусмотрено развитие НИР и ОКР по указанным выше направлениям.

Первая глава посвящена анализу теоретических и экспериментальных исследований в области инициирования импульсного пробоя и повышения электрической прочности вакуумной изоляции.

Традиционные технологии повышения электрической прочности высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций ограничены использованием тлеющего разряда, предпробойных токов и пробоев при длительно воздействующих напряжениях, позволяющих достигать заданных значений электрической прочности.

Однако, величина электрической прочности, получаемой в результате использования известных решений, остается недостаточно высокой в случае цельнометаллических электродов. В случае напыленных пленочных электродов традиционные технологии либо малоэффективны, обладая при этом высокой вероятностью инициирования пробоя и разрушения металлизации, либо непригодны в принципе.

Основу новых технологий повышения электрической прочности вакуумных промежутков как с цельнометаллическими, так и с напыленными пленочными электродами может составить использование нано-секундных импульсов напряжения.

Из экспериментальных результатов по воздействию высоковольтных наносекундных импульсов на электроды вакуумного промежутка как в пред пробойном режиме, так и в режиме инициирования пробоя и возникновения взрывной эмиссии электронов следует высокая эффективность наносекундного кондиционирования, позволяющего достигать минимальных значений коэффициента усиления поля на ми-кронеоднородностях поверхности катода, соответствующих его полировке.

Однако, результаты получены в модельных условиях идеального острийного эмиттера, а сведения об использовании наносекундных импульсов напряжения для повышения электрической прочности высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций, обладающих

электродами с развитой рабочей поверхностью, к настоящему времени отсутствуют.

Особый интерес представляют исследования по электроимпульсному кондиционированию вакуумных промежутков с напыленными пленочными электродами, основной особенностью которых является низкая электрическая прочность и недопустимость возникновения вакуумного пробоя, разрушающего металлизацию.

Однако, данные по воздействию высоковольтных наносекундных импульсов на напыленные пленочные электроды к началу наших исследований отутствовали.

В этой связи необходимо проведение экспериментальных исследований с последующей разработкой режимов наносекундного кондиционирования, позволяющих учитывать влияние параметров кондиционирующих импульсов и материала электродов, в конкретных условиях высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций как с цельнометаллическими, так и с напыленными пленочными электродами.

Разработка новых технологических процессов и совершенствование существующих могут быть осуществлены на базе знания физики явлений, происходящих при кондиционировании электродов и, прежде всего, определяющих инициирование вакуумного пробоя.

Инициирование пробоя вакуумных промежутков на импульсном напряжении происходит в результате концентрирования энергии в микрообъеме эмиттера. Разогрев микроэмиттера протекающим через него термоавтоэлектронным током, возникновение термической нестабильности и его последующее взрывное разрушение определяют инициирующую стадию вакуумного пробоя на импульсах короткой длительности.

Применение джоулева механизма разогрева эмиттера на высоковольтных импульсах наносекундной длительности дает возможность получить аналитические решения, определяющие влияние параметров кондиционирующих импульсов, материала и формы электродов на инициирование пробоя.

Изучение процесса инициирования импульсного пробоя позволяет, в конечном счете, построить расчетные схемы для оценки электрической прочности вакуумных промежутков, образованных электродами разной геометрии и материала, на импульсах напряжения с конечным и бесконечно коротким фронтом, а так же характеристик импульсного воздействия, кондиционирующего поверхность катода и повышающе-

го электрическую прочность изоляции, и, наоборот, для определения эмиссионных параметров катодной поверхности.

В связи с этим поставлены следующие задачи:

- выполнение комплекса теоретических и экспериментальных исследований инициирования вакуумного пробоя на импульсном напряжении наносекундной длительности в промежутках с цельнометаллическими и пленочными электродами;

- разработка методов и способов оценки электрической прочности вакуумной изоляции и эмиссионных параметров поверхности катода для электродов разной геометрии и материала на высоковольтных наносе-кундных импульсах;

- разработка способов повышения электрической прочности, включая формирование основных концепций выбора параметров кондиционирующих импульсов, режимов кондиционирования и управления процессом электроимпульсного воздействия на поверхность электродов в вакууме;

- создание технологии электроимпульсного кондиционирования, использующей оптимальные режимы обработки цельнометаллических и пленочных электродов, и внедрение технологических приемов и операций в промышленность.

Основные результаты диссертационной работы получены с использованием аналитических методов расчета, физического моделирования и экспериментальных методов. Достоверность методов и результатов исследований проверена путем параллельного расчета различными методами, сопоставлением с известными результатами и экспериментальной проверкой на физических моделях и технологических режимах.

Главные положения, выносимые на защиту:

- технология электроимпульсного кондиционирования электродов в вакууме с использованием высоковольтных наносекундных импульсов, максимизирующая электрическую прочность в конкретных условиях электровакуумных приборов и конструкций с цельнометаллическими и напыленными пленочными электродами;

- критерий оптимальности электроимпульсного кондиционирования и методы расчета импульсной электрической прочности, достигаемой в результате оптимизации режимов кондиционирования;

- комплекс теоретических и экспериментальных исследований электрической прочности вакуумных промежутков с цельнометаллическими и напыленными пленочными электродами на импульсах напряже-

ния разной формы и длительности;

— совокупность способов повышения электрической прочности высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций и оценки эмиссионных параметров поверхности катода;

— результаты создания и промышленного освоения высокоэффективных технологических режимов повышения электрической прочности высоковольтных электровакуумных и фотоэлектронных приборов.

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям процесса инициирования импульсного пробоя в вакууме при наличии изменяющегося во времени электрического поля.

В результате решения задачи разогрева эмиттера до критической температуры под действием джоулева и поверхностного источников тепла разработаны критерии инициирования пробоя и оптимальности электроимпульсного кондиционирования; исследовано влияние материала катода на время запаздывания пробоя; обработаны и обобщены экспериментальные результаты по времени запаздывания для разных материалов и широкого диапазона межэлектродных промежутков; разработаны методы оценки эмиссионных параметров поверхности катода и импульсной электрической прочности, получаемой в результате реализации оптимальных режимов кондиционирования вакуумных промежутков; разработан способ, реализующий оптимальный режим высоковольтного наносекундного кондиционирования электродов в вакууме.

Краевая задача для распределения температуры в эмиттере после приложения прямоугольного импульса напряжения записана и решена численными методами.

Использование ограничений по длительности высоковольтных импульсов

*Р < «» «С (1)

где — время термической релаксации; /г — высота микроострия;

р, с, А — соответственно, плотность, удельная теплоемкость и коэффициент теплопроводности материала эмиттера, удовлетворяющих наносекундному диапазону, позволяет пренебречь, с одной стороны, конечностью времени передачи энергии от электронов решетке, с другой — охлаждением эмиттера теплопроводностью. Ограничение высоковольтными импульсами наносекундного диапазона длительностей, упрощая задачу, позволяет получать аналитиче-

ские решения для времени запаздывания 13 взрыва микроэмиттера произвольной формы в случае действия поверхностного источника тепла и джоулева нагрева в отдельности.

Сопоставление между собой результатов расчета 13 под действием каждого из источников тепла, а также с результатами численного решения задачи разогрева эмиттера показывает, что джоулев нагрев является определяющим при разрушении эмиттера и инициировании вакуумного пробоя. Ограничение одним джоулевым источником при оценке по отношению к времени запаздывания при совместном действии обоих источников тепла дает погрешность не более 10%.

В пренебрежении поверхностным источником задача разогрева эмиттера термоавтоэлектронным током принимает вид

| Рс1£ - Л (вт^т/гг-)) ^оТ,

[Т 1*=о= То, Т |1=<3= Ткр, где jo — плотность тока автоэлектронной эмиссии; Т* — температура инверсии;

аэо — коэффициент пропорциональности в зависимости удельного сопротивления материала эмиттера от температуры аз(Т) = ж0Т; То, Ткр — начальная и критическая температуры эмиттера.

Решение данной задачи позволяет, не конкретизируя геометрию эмит-тирующего участка поверхности, получать в аналитическом виде соотношения, связывающие время запаздывания t3 и критическую микронапряженность Екр электрического поля, инициирующего пробой, с физическими постоянными материала катода.

На основании (2) получено в аналитическом виде выражение для критерия инициирования вакуумного пробоя на импульсном напряжении

= (3)

где

Г^.. . ЯП1 1 ЪХТХ1 X/2л |1=тГкр/Г-а = [&{*) - — - з ■ \х^тй1т.

при изменении напряженности поля от 6 • 109 до 1,32 • Ю10 В/м удовлетворяет интервалу от 1,04 до 2,10, возрастая не более чем на 40% для данного металла.

Из критерия (3) следует, что для инициирования пробоя в единичном объеме эмиттера за предвзрывной период должна быть запасена энергия, равная удельной энергии его разрушения.

На основании критерия инициирования пробоя в вакууме с учетом известных экспериментальных результатов по воздействию нано-секундных импульсов на поверхность катода, полученных на закругленных штырях диаметром 1,4 мм в предпробойном режиме (£„ < ¿3), а также в режиме инициирования пробоя и возникновения взрывной эмиссии электронов (<3 < 1а < где — время коммутации) на остриях в виде иглы с углом конуса от 20 до 30° и радиусом вершины от 10 до 20 мкм, показано, что эффективность электроимпульсного кондиционирования возрастает по мере приближения длительности высоковольтного импульса к времени запаздывания пробоя в вакууме.

Кондиционирование электродов вакуумного промежутка импульсами длительностью 1Н = когда энергия, запасаемая в единичном объеме микроэмиттера за время действия импульса, равна удельной энергии его разрушения, соответствует оптимальному режиму. В этом случае выражение (3) является не только критерием инициирования вакуумного пробоя, но и критерием оптимальности электроимпульсного кондиционирования, который представлен в аналитическом виде

где аре/аео определяет удельную энергию разрушения эмиттера, отнесенную к его удельному сопротивлению.

С помощью критерия оптимальности (4) обоснованы принципы электроимпульсного кондиционирования, согласно которым по мере увеличения мощности кондиционирующих импульсов необходимо соответственно уменьшать их длительность, поддерживая ее равной времени запаздывания вакуумного пробоя. С ростом мощности импульсов, удовлетворяющих условию оптимальности tu = возрастает эффективность их воздействия на катод, а следовательно, и эффективность электроимпульсного кондиционирования.

Результатом решения задачи разогрева эмиттера термоавтоэлек-тронным током является получение аналитических зависимостей времени запаздывания пробоя в вакууме от физических параметров материала катода и критической микронапряженности Екр электрического поля, инициирующего пробой, в случае прямоугольных импульсов напряжения с бесконечно коротким tф)

(4)

арс^>2 6/^ехр{1,32 • 1010ф3/2/Екр}

Е4

(5)

кр

(6)

(7)

Выражения для времени запаздывания на косоугольной волне и прямоугольном импульсе напряжения с бесконечно коротким фронтом получаются как частные случаи из (6). Расчетами показано, что при Екр = const время запаздывания tS2 на косоугольной волне напряжения на порядок превосходит время t3o на прямоугольном импульсе, что подтверждено экспериментально.

Расчетные зависимости t3(EKp), построенные по аналитическим выражениям (5)-(7), соответствуют известным экспериментальным результатам, полученным под руководством Г. А. Месяца на монокристаллических вольфрамовых остриях радиуса до Ю-5 см с углом конуса при вершине в < 15° и прямоугольных импульсах напряжения с фронтом tф = 1нс, и приведены на рисунке 1.

Аналитические выражения (5)-(7) позволяют переходить от значений времени запаздывания, измеренных на импульсах напряжения с конечной длительностью фронта, к значениям времени запаздывания на прямоугольных импульсах с бесконечно коротким фронтом и наоборот. Это обстоятельство может быть использовано при количественном оценивании импульсной электрической прочности вакуумной изоляции, эмиссионных параметров поверхности катода и разработке способов элетроимпульсного кондиционирования электродов в вакууме.

Анализ зависимостей t3(EKp) позволил установить, что сопоставление значений времени запаздывания на импульсах разной формы при одном и том же значении Eq = const макронапряженности электрического поля, инициирующего пробой, позволяет оценивать величину коэффициента усиления

электрического поля на микронеоднородностях поверхности катода при использовании косоугольных

/? = Екр/Е0

(8)

/? = 1,32-101V3/2^o"1—

^31

t I

Зависимости времени запаздывания вакуумного пробоя от критической микронапряженности на вольфрамовом катоде для импульсов напряжений различной формы

1 О -1 -2 -3

Ось абсцисс - напряженность поля (х 109 В/м), ось ординат - время запаздывания (с). Обозначения кривых: 1- прямоугольный импульс, tф = 0; 2- прямоугольный импульс, tф = 1 не; 3- косоугольный импульс; 4— эксперимент, = 1 не

Рисунок 1

и прямоугольных импульсов с конечным фронтом

Предложен способ оценки коэффициента усиления электрического поля из экспериментов по времени запаздывания вакуумного пробоя на импульсах напряжения разной формы (пред. патент РК N 4072).

Обработаны и обобщены известные экспериментальные результаты по времени запаздывания пробоя, полученные для электродов из Си,

6 8 10 12

Е ■ икр

А1, Мо, N1, Ее я]¥ в различных вакуумных условиях и широком диапазоне межэлектродных промежутков, перекрывающем пять порядков величины.

Экспериментальная кривая Ъ(Еа) от макронапряженности, соответствующая известным данным, и расчетная Ъ(Екр) от микронапряженности электрического поля, инициирующего пробой, для медных электродов приведены на рисунке 2.

Зависимости времени запаздывания пробоя от макро- и микронапряженности электрического поля, инициирующего пробой, для медных электродов

10-3 -- -

\ 1 Си

1(Г5 -4-7--Н-

I г Л\

ю-7 —V----Н-

\ I

Ю-9----1-

11

Ось абсцисс - напряженность поля (В/м), ось ординат - время запаздывания (с). Обозначения кривых: 1- экспериментальная кривая <3 = /(£о); 2 - расчетная зависимость Ъ = }{Екр)

Рисунок 2

Сопоставление при t3 = const расчетной 1з{Екр) и экспериментальной t3(Ea) зависимостей времени запаздывания позволяет рассчитывать значения коэффициента усиления напряженности электрического

1 'Си 1

Г л 1 1 1

\ г 1 1

I

108 109 Ю10 10 Е--

поля на микронеоднородностях поверхности катода вакуумного промежутка и строить кривые и /3(<и), соответствующие реализации оптимального режима кондиционирования электродов импульсами

Зависимости коэффициента усиления от макронапряженности электрического поля и длительности кондиционирующих импульсов представлении рисунком 3.

Коэффициент усиления поля как функция параметров кондиционирующих импульсов

103

102 а) Р . 10

Си 1 1 1

\ 1 [ 1

Ч 1 1 \

б) 0

ю3 ю2 10

Си -Г --- ни

/ / >

/

108 109 1 0ю 10-9 10-7 10-5

Ео-----—-

Ось ординат - коэффициент усиления, ось абсцисс: а) - макронапряженность электрического поля на катоде (В/м); б) - длительность импульсов ¿3 (с)

Рисунок 3

С уменьшением длительности кондиционирующих импульсов, удовлетворяющих критерию оптимальности (4), имеет место уменьшение коэффициента усиления (3. Зависимости /3(<и) позволяют обосновывать выбор длительности кондиционирующих импульсов, необходимой для достижения заданной электрической прочности.

Коэффициент /3, получаемый в результате реализации оптимальных режимов кондиционирования импульсами 1и ~ ¿3, не зависит от

материала электродов (рисунок 4) и определен величиной макронапряженности электрического поля, инициирующего вакуумный пробой, удовлетворяя степенной зависимости

/3 = 1,28 • 1092?Ц"0'9. (11)

Изменение коэффициента усиления поля в результате кондиционирования импульсами tu ~ £э

Р

103 ю2 10

1 1 1

1 1 1

V 1 v,]

1

ю7

ю8 ю9

Ед--

Е,

кр

Ось абсцисс - макронапряженность электрического поля на катоде (В/м), ось ординат - коэффициент усиления

Рисунок 4

Из полученных результатов следует, что, согласно предложенного критерия оптимальности (4), рост макронапряженности Ец электрического поля при реализации оптимальных режимов обработки электродов вакуумного промежутка приводит к уменьшению коэффициента усиления (3 и улучшению качества катодной поверхности. При

Eq = Екр — 1,32 • Ю10 В/м коэффициент усиления поля минимален /? = 1, что соответствует полировке поверхности катода.

С помощью аналитического выражения (5) проанализировано влияние материала катода на время запаздывания пробоя для прямоугольного импульса напряжения с бесконечно коротким фронтом и наиболее часто применяемых электровакуумных материалов со значениями работы выхода от 3,7 до 4,8 эВ. Показано, что при Екр ~ const время запаздывания в равной степени зависит как от величины работы выхода ф, так и от множителя арс/жо, определяющего удельную энергию разрушения эмиттера (4).

На рисунке 5 приведены зависимости удельной энергии разрушения эмиттера и времени запаздывания пробоя при фиксированной напряженности электрического поля от величины работы выхода.

Удельная энергия разрушения эмиттера (а) и время запаздывания пробоя (б) как функции работы выхода

6

аре аз о

-5

-7 lg ta -9

Екр = 7 1 ■Ю"В/м Си W Re Li— 4

-Be Zr/т, А Nb^ г Та IJAu fiCr

3,9 4,2 4,5 4,8 3,9 4,2 4,5 4,8

а) б)

Ось абсцисс - работа выхода электрона (эВ), ось ординат: а) -удельная энергия разрушения эмиттера (х1016 А2см~4); б) - логарифм времени запаздывания (с)

Рисунок 5

Увеличение работы выхода при переходе от 7.т = 3,7 эВ) к Си {фси = 4,4 эВ) вызывает рост удельной энергии разрушения эмиттера, что приводит к увеличению времени запаздывания вакуумного пробоя до 4 порядков, при этом до 2 порядков дает увеличение работы выхода и столько же рост арс''кй. Дальнейшее увеличение работы выхода при переходе от Си к Не (фр_с = 4,8 эВ) вызывает уменьшение удельной энергии разрушения, что приводит к стабилизации значений времени запаздывания.

Полученный результат имеет практическое применение, позволяя обосновывать выбор материала электродов вакуумного промежутка при работе на импульсном напряжении.

На основе соотношений (9)-(11) получены аналитические выражения для оценки работы выхода электронов материала катода из экспериментов по времени запаздывания вакуумного пробоя

Ф = 0,21Е1П5(^1\)1/\ (12)

2/3

(13)

ф = 0,2l£f 5

1Ф

позволяющие определять величину ф из сопоставления при Ео = const экспериментальных значений времени запаздывания на импульсах напряжения разной формы, и предложен способ определения работы выхода материала катода из экспериментов по времени запаздывания пробоя в вакууме (пред. патент РК N 5377).

Использование соотношений (5)-(7) с учетом (11) позволило получить аналитические выражения

,, -Р^^о0!, (14)

/32=10I3<i3/2£0-fl'1^J (15)

^ = (16)

связывающие время запаздывания пробоя в вакууме с физическими параметрами материала катода и величиной макронапряженности Е0 электрического поля при инициировании пробоя на импульсах разной формы и позволяющие оценивать импульсную электрическую прочность вакуумной изоляции, достигаемую в результате реализации оптимальных режимов кондиционирования электродов импульсами /ц«tv

Расчетные зависимости i3(£0) и t,(Екр) от макро- и микронапряженности электрического поля, инициирующего вакуумный пробой, и

коэффициента усиления поля от длительности кондиционирующих импульсов tr¡ = ¿э соответствуют известным экспериментальным данным для наносекундного диапазона длительностей и представлены рисунком б.

Время запаздывания (а) как функция напряженности электрического поля, инициирующего пробой, и коэффициент усиления поля (б) как функция длительности кондиционирующих импульсов <„ ~

10~6

ю-8

а)

ю-10

103

102

б)/?

10

А1

А

/ / /

108 109 Ю10 Ю-10 Ю-8 Ю-6

Е — * ^и ^

Ось абсцисс: а) - напряженность поля (в/м); б) - длительность импульсов (с), ось ординат: а) - время запаздывания (с); б) - коэффициент уиления. Обозначения кривых: 1 - 13{Е§), 2- 13{Екр)

Рисунок 6

С учетом полученных результатов разработан способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции, включающий кондиционирование электродов высоковольтными импульсами с амплитудой достаточной лишь для инициирования пробоя при длительности импульса ~ (АС N 550702). Показана возможность 2-х кратного повышения электрической прочности по сравнению с известными технологическими режимами кондиционирования высоковольтных электровакуумных приборов с использованием длительно воздействующих напряжений.

Для проверки разработанных критериев и предложенных на их основе способов электроимпульсного кондиционирования, а также оценки электрической прочности и эмиссионных параметров поверхности катода выполнен комплекс экспериментальных исследований в сантиметровых и миллиметровых промежутках с цельнометаллическими и напыленными пленочными электродами.

В третьей главе приведены экспериментальные результаты по электроимпульсному кондиционированию электродов сантиметровых вакуумных промежутков на косоугольной волне напряжения. На основании теоретического и экспериментального исследования электрической прочности сантиметровых промежутков с разными геометрией и материалом электродов на импульсах противоположной полярности оценены работа выхода электрона материала катода и величина коэффициента усиления напряженности электрического поля на микровыступах его поверхности, получаемых в результате реализации оптимальных режимов кондиционирования импульсами ~ £,, и дано экспериментальное подтверждение расчетов; предложен способ оптимизации местоположения электродов в секционированном изоляторе импульсной электронной пушки.

В экспериментах с сантиметровыми вакуумными зазорами использован генератор Аркадьева-Маркса на 2 МВ, позволявший пробивать в техническом вакууме до Р = Ю-3 Па промежутки длиной до 20 см на косоугольной волне напряжения микросекундной длительности. Регистрацию напряжения пробоя осуществляли осциллографом ОК-17-М.

В результате кондиционирования достигали максимальной и стабильной электрической прочности, соответствовавшей тренировке с минимальным перенапряжением на импульсах длительностью tu ~ 1,. Были измерены значения 11пр и рассчитана электрическая прочность для различных длительностей косоугольных импульсов и электродов разной формы и материала в сантиметровом диапазоне межэлектродных расстояний.

Расчеты времени запаздывания t3:¡ на косоугольной волне по экспериментальным данным для времени запаздывания 13о на прямоугольном импульсе напряжения, выполненные путем графического интегрирования экспериментальной зависимости 1/^Эо = /(1?о)

+ — ¿0 32 РЯЛЕ'

а также с помощью аналитического выражения

^ = 10,3 -ф3'2Ео°'\, (18)

являющегося результатом решения задачи (2) разогрева эмиттера термоавтоэлектронным током, получили экспериментальное подтверждение для электродов из разных материалов с различной геометрией на высоковольтных импульсах микросекундной длительности.

В результате реализации оптимальных режимов электроимпульсного кондиционирования показано, что относительные разбросы времени запаздывания и напряжения пробоя на косоугольной волне равны между собой.

Удовлетворительное совпадение расчетных зависимостей с результатами эксперимента подтверждает справедливость использования механизма джоулева инициирования пробоя и сделанных при его реализации допущений, а также разработанных на его основе расчетных схем и методик.

Результаты по импульсной электрической прочности сантиметровых вакуумных промежутков реализованы при решении задачи оптимизации месторасположения электродов в секционированных изоляторах импульсных ускорителей электронов, максимизирующей электрическую прочность и минимизирующей потери по току. При этом пробивное напряжение конструкции составило 600 кВ, а коэффициент полезного действия — 60%, что превышает известные результаты по напряжению пробоя до 3-х раз, а по к. п. д. — до 50%.

Разработан способ определения номера секции

*-гда (19)

где п — число секций;

11\ — напряжение пробоя промежутка катододержатель — внутренняя поверхность изолятора;

— напряжение пробоя промежутка изолятор — труба дрейфа, в пределах которой должен быть расположен центр ускоряющего промежутка электронной импульсной пушки (АС N 900749).

В четвертой главе рассмотрено кондиционирование электродов миллиметровых промежутков высоковольтных вакуумных конденсаторов.

При производстве вакуумных конденсаторов используют различные методы обработки поверхности электродов, повышающие элек-

зическую прочность. Основным способом предварительной обработки 1ектродов после сборки и заварки конденсатора является кондици-яирование тлеющим разрядом в водороде или инертном газе.

Предложен способ предварительной обработки электродов вакуумных ондесаторов и коммутирующих устройств путем их кондиционирования леющим разрядом постоянного тока в водороде или инертном газе с спользованием дополнительного электрода, вводимого в оболочку оммутирующего устройства на время кондиционирования (АС N 930415).

По окончании предварительной обработки электродов вакуумных онденсаторов их подвергают кондиционированию пробоями на длительно оздействующих напряжениях. С целью совершенствования технологического роцесса производства высоковольтных вакуумных конденсаторов отрабо-аны режимы электроимпульсного кондиционирования.

Отработку режимов высоковольтного наносекундного кондици-нирования в миллиметровых промежутках осуществляли на цельноме-аллических электродах вакуумных конденсаторов и напыленных пленочных пектродах фотоэлектронных приборов с микроканальным усилением. В кспериментах использованы импульсы длительностью от 4 до 800 не при ронте = 4 не и амплитудой до 60 кВ, получаемые от кабельных гене-аторов, собранных по схеме для работы с несогласованной нагрузкой.

Регистрацию наносекундных импульсов напряжения и тока осуществляли ри помощи широкополосных емкостных делителей напряжения, низкоомных оковых шунтов и высокоскоростных осциллографов И2-7 и С9-4А. [араметрами режимов кондиционирования вакуумных конденсаторов, одлежащими оптимизации по результатам измерения предпробойных токов напряжения пробоя в статическом режиме, служили амплитуда 1/и и гштельность 1и кондиционирующих импульсов.

Экспериментально установлено, что при фиксированной длитель-эсти высоковольтных наносекундных импульсов, используемых при эенировке электродов вакуумного конденсатора, существует опти-альное значение амплитуды, кондиционирование при котором при— 7

эдит к уменьшению среднего значения /? и дисперсии Од коэффици-1та усиления поля на микронеоднородностях катодной поверхности, меньшение величин Р и стр определяет соответствующее снижение эедпробойных токов и стабилизацию их значений. Электроимпульс-

ное кондиционирование, изменяя состояние поверхности катода вакуумного промежутка, оказывает существенное влияние и на электрическую прочность высоковольтных вакуумных конденсаторов в режиме постоянного тока.

Оптимальный режим кондиционирования электродов соответствует тренировке высоковольтными импульсами длительностью ¿и ~ <3, когда энергии импульса хватает лишь на разрушение микровыступов поверхности катода, подтверждая справедливость критерия оптимальности (4). Экспериментально показано, что по мере уменьшения длительности импульсов, соответствующих оптимальному режиму, имеет место повышение эффективности процесса кондиционирования, проявляемое увеличением статической электрической прочности и улучшением электроизоляционных характеристик вакуумного промежутка.

Зависимости статического напряжения пробоя от амплитуды кондиционирующих импульсов разной длительности приведены на рисунке 7.

Изменение напряжения пробоя в статическом режиме от амплитуды кондиционирующих импульсов различной длительности

и

пр

Ось абсцисс - амплитуда кондиционирующих импульсов (кВ), ось ординат - статическое напряжение пробоя (кВ). Обозначения: < -= 400 не; о - 200 не; • - 150 не

Рисунок 7

Использование способа повышения электрической прочности вакуумной изоляции (АС N 550702) обеспечивает по сравнению с существующими технологиями следующие преимущества:

— возможность получения заданной электрической прочности путем соответствующего выбора длительности импульсов, используемых при кондиционировании вакуумного промежутка;

— возможность значительного до 2-х раз повышения электрической прочности при работе на длительно воздействующих напряжениях, что существенно повышает надежность вакуумной изоляции.

Способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции, реализующий оптимальные режимы наносекундного кондиционирования импульсами длительностью tn ~ £3, внедрен в разработку технологии изготовления вакуумных конденсаторов (НИИ электронно-механических приборов, г. Пенза).

Предложенные на основании аналитических выражений (9), (10) и (12), (13) способы оценки эмиссионных параметров поверхности катода: коэффициента усиления напряженности электрического поля ¡5 и работы выхода ф электронов, — проверены экспериментально при изучении времени запаздывания пробоя на импульсах разной формы. Полученные величины коэффициента (3 удовлетворяют зависимости ¡3(Ео) от макронапряженности электрического поля, инициирующего пробой (рисунок 4). Значения работы выхода составили для электродов из меди феи — 4,66 эВ и алюминия фм = 4,34 эВ, что соответствует известным результатам при наличии оксидов на поверхности электродов.

Получены экспериментальные результаты по влиянию шунтирующей емкости на электрическую прочность изоляции при тренировке вакуумных конденсаторов пробоями в статическом режиме. Максимум электрической прочности соответствует емкости накопительного конденсатора от 3 нФ до 10 нФ. Высоковольтная тренировка пробоями, начатая при шунтирующей емкости С — 100 нФ и продолженная при ее уменьшении до оптимального значения, приводит к возрастанию напряжения пробоя до 2-х раз по сравнению с тренировкой только при оптимальном значении емкости.

Предложен способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции путем тренировки электродов разрядами накопительного конденсатора, подключаемого параллельно тренируемому промежутку, со-

гласно которому кондиционирование начинают при значениях емкости конденсатора, превышающих ее оптимальную величину, и продолжают при постепенном уменьшении емкости до оптимального значения (АС N 911646).

Совместное кондиционирование пробоями на постоянном и импульсном напряжениях также приводит к повышению статической электрической прочности вакуумной изоляции. Предложен способ повышения электрической прочности, согласно которому по завершении импульсной тренировки пробоями до достижения стабильной электрической прочности осуществляют дополнительное кондиционирование электродов вакуумного промежутка пробоями на постоянном напряжении при оптимальном значении емкости накопительного конденсатора (АС N 911648).

Предложенная методика беспробойного прогнозирования электрической прочности вакуумной изоляции в статическом режиме и на импульсах наносекундного диапазона длительностей, позволяющая по результатам измерения предпробойных токов рассчитывать напряжение первого пробоя, получила экспериментальное подтверждение на основе обработки токовых характеристик высоковольтных вакуумных конденсаторов и результатов решения задачи (2).

В пятой главе рассмотрено кондиционирование напыленных пленочных электродов микроканальных усилителей яркости изображения.

В процессе производства и эксплуатации фотоэлектронных приборов с микроканальным усилением могут возникать локальные свечения на катодолюминесцентном экране усилителя яркости изображения или недопустимо большие темновые токи в фотоэлектронных умножителях. Причиной таких явлений является автоэлектронная эмиссия с м. к. п. в условиях повышенной напряженности электрического поля при отсутствии светового сигнала на входе прибора.

Автоэмиссионные явления могут со временем приводить к резкому возрастанию темнового тока, прожигу экрана, выходу из строя м. к. п. Для устранения автоэмиссионных явлений применяют тренировку темновыми токами на постоянном напряжении в предпробойном режиме. Однако, эффективность такого кондиционирования невысока и с большой вероятностью приводит к возникновению вакуумного пробоя с последующим разрушением катодолюминесцентного экрана.

С целью выявления эффективности высоковольтной наносекундной тренировки при устранении автоэмиссионных явлений в ускоряющем промежутке м. к. п. — экран, отработки режимов электроимпульсного

2у

кондиционирования и определения импульсной электрической прочности вакуумных промежутков с напыленными пленочными электродами создана экспериментальная установка и проведены исследования на вакуумных блоках микроканального усилителя яркости изображения в диапазоне длительностей от 4 до 800 не и амплитуд до 60 кВ.

Вакуумные блоки усилителя яркости, содержавшие ускоряющий промежуток м. к. п. — экран, изготовлялись заводом "Гран" г. Владикавказ. М. к. п., представляющая собой диск из свинцового стекла, содержит до 5000 микроканалов диаметром 10 мкм, расположенных под углом 8° относительно нормали к поверхности пластины. Для обеспечения электрического контакта на внешние поверхности м. к. п. методом вакуумного распыления нанесены тонкие слои хрома.

Катодолюминесцентный экран представляет собой люминофор, нанесенный на волоконно-оптическую пластину и покрытый на входе пленкой алюминия. Величина межэлектродного промежутка м. к. п. — экран составляет й — 0,9 мм, емкость С = 10 7гФ. Вакуумный блок перед отпайкой откачивали турбомолекулярным насосом до давления Р - 10~4 Па.

Экспериментальная установка позволяла регулировать напряжения постоянного тока на м. к. п. и ускоряющем промежутке м. к. п. — экран при одновременном наложении кондиционирующих импульсов. До и после каждого импульсного воздействия в статическом режиме измеряли темновые токи, фиксировали возникновение, изменение и ликвидацию эмиссионных центров по локальным засветкам экрана, регистрировали напряжение 17* и ток I* возникновения локальных свечений.

Впервые получены экспериментальные результаты по высоковольтному наносекундному кондиционированию и электрической прочности в наносекундном диапазоне длительностей вакуумных промежутков с напыленными пленочными электродами, а также электрической прочности микроканальной пластины на импульсах напряжения наносе-кундного диапазона.

Показано, что высоковольтная тренировка вакуумного промежутка м. к. п. — люминесцентный экран большим количеством импульсов до 105 при напряжениях до 3-х раз меньших напряжения пробоя дает положительные результаты, уменьшая темновые токи, ликвидируя эмиссионные центры на выходной поверхности м. к. п., повышая напряжение 17* возникновения локальных свечений экрана и надежно предохраняя пленочные электроды от разрушения, но слишком дли-

тельна и малоэффективна.

С целью повышения эффективности процесса электроимпульсного кондиционирования предложен способ тренировки фотоэлектронного прибора, включающий одновременную подачу постоянного напряжения и высоковольтных импульсов наносекундной длительности на пленочные электроды ускоряющего промежутка м. к. п. — экран (АС N 1409061). Совместное использование кондиционирующего импульсного и контролирующего статического напряжений показало, что поло-1 жительного эффекта при тренировке можно достичь одиночными импульсами, значительно сократив процесс кондиционирования.

Совместное использование постоянного и импульсного напряжений облегчает контроль за процессом тренировки, позволяя осуществлять ее одиночными импульсами, а в пределе — одним импульсом.

Однако, по мере роста напряжения возникновения локальных свечений экрана и* в результате наносекундного кондиционирования растет и величина статического напряжения необходимого для контроля за ходом тренировки. При значениях контролирующего напряжения близких к статическому напряжению пробоя высоковольтные нано-секундные импульсы начинают оказывать декондиционирующее действие на промежуток вплоть до инициирования вакуумного пробоя с последующим разрушением пленочных электродов, поэтому дальнейшее кондиционирование целесообразно осуществлять в отсутствие статического напряжения.

В результате кондиционирования одиночными импульсами в отсутствие контролирующего статического напряжения достигнута величина напряженности Е* электрического поля, приводящего к возникновению локальной засветки экрана при статической электрической прочности ускоряющего промежутка м. к. п. — экран Е* = Епр. Значения темнового тока при этом составляют до 30 7гА. Статическая электропрочность ускоряющего промежутка м. к. п. — экран после реализации оптимальных режимов наносекундного кондиционирования, тем не менее, остается величиной неизменной и равной прочности неконди-ционированного промежутка, что может быть объяснено механизмом инициирования вакуумного пробоя, вызванного отрывом микрочастиц металлического напыления, слабо связанных с диэлектрической подложкой.

Показана высокая эффективность электроимпульсного кондиционирования напыленных пленочных электродов ускоряющего промежутка м. к. п. — экран. Использование оптимальных режимов кондициони-

рования импульсами ~ £э при увеличении амплитуды от 311раб до 12ираб (рабочее напряжения промежутка 11раб = 5 кВ) и соответствующем уменьшении длительности от 800 до 4 не приводит к ликвидации локальных свечений экрана, повышению напряжения V* возникновения свечений до 2-х раз и уменьшению темновых токов при 11раб до 3-х порядков величины.

Изменение токовых характеристик и напряжения возникновения локальных свечений приведены рисунком 8.

Темновые токи промежутка м. к. п. - экран

3

2

I

1

о 6 7 8 9 Ю

и-►

Ось абсцисс - напряжение (кВ), ось ординат - ток (нА). Обозначения кривых: 1 - до и 2 - после воздействия импульсов = 7.5 не, Ю < ии < 41 кВ, п = 32

Рисунок 8

По мере уменьшения длительности наносекундных импульсов при соответствующем росте перенапряжения эффективность электроимпульсного кондиционирования пленочных электродов ускоряющего промежутка м. к. п. — экран возрастает, соответствуя критерию оптимальности (4) (рисунок 9).

Максимальная эффективность (К* = 2), оцененная по коэффициенту увеличения напряжения II* возникновения локальных свечений

экрана, достигнута при кондиционировании импульсами = 7,5 не. Суммарная эффективность процесса кондиционирования, оцененная по количеству изделий, напряжение возникновения свечения которых в результате воздействия наносекундных импульсов превысило рабочее и* > ираб, составила 57,3%.

Зависимость коэффициента повышения напряжения возникновения локальных свечений от коэффициента импульса (а) и длительности кондиционирующих импульсов (б)

2 3 4 Ю1 102 103

Ки---К-►

Ось ординат - коэффициент повышения напряжения возникновения локальных свечений, ось абсцисс: а) - коэффициент импульса; б) -длительность кондиционирующих импульсов (не)

Рисунок 9

Оценено влияние фронта импульса на кондиционирование электродов ускоряющего промежутка м. к. п. — экран. Показано, что эффективность кондиционирования прямоугольными импульсами с бесконечно коротким фронтом (¿^ = 0) на 15% выше соответствующей эффективности при использовании косоугольной волны напряжения и занимает промежуточное значение при кондиционировании прямоугольными импульсами с конечным фронтом (4 ~

По мере уменьшения длительности импульса и ее приближения к длительности фронта имеет место снижение эффективности электроимпульсного кондиционирования до величины, соответствующей воздействию косоугольного импульса напряжения.

Экспериментальные результаты как для цельнометаллических, так и для напыленных электродов соответствуют единой расчетной зависимости (рисунок 10), построенной на основе критерия оптимальности электроимпульсного кондиционирования, что подтверждает достоверность предложенной расчетной модели и методов расчета.

Зависимости коэффициента повышения электрической прочности вакуумной изоляции от длительности кондиционирующих импульсов

разной формы

К 2

л

|Ч

10~8 Ю-7 10~6

Ось абсцисс - длительность импульса (с), ось ординат - коэффициент повышения электрической прочности. Обозначения кривых: импульсы прямоугольной формы, 1ф = 0 не (1) и 1ф = 4 не (2)] 3 -косоугольные импульсы; о - цельнометаллические, • - напыленные электроды

Рисунок 10

Импульсный перенапряженный режим питания ускоряющего промежутка м. к. п. — экран усилителя яркости, улучшая соотношение сигнал/шум, увеличивает яркость изображения. Для оптимизации перенапряженных режимов необходимо знать импульсную электрическую

прочность ускоряющего промежутка. С этой целью исследовано время запаздывания вакуумного пробоя в системе напыленных электродов м. к. п. — экран и получены значения электрической прочности в наносекундном диапазоне длительностей.

Показано, что импульсная электрическая прочность ускоряющего промежутка м. к. п. — экран, кондиционированного импульсами длительностью ¿з, соответствует прочности вакуумных промежутков с цельнометаллическими электродами, получаемой в результате реализации оптимальных режимов кондиционирования.

Величина коэффициента усиления поля ¡3, достигаемого в результате реализации оптимальных режимов наносекундного кондиционирования, определна значением Ео макронапряженности электрического поля, инициирующего вакуумный пробой, и удовлетворяет аналитическому выражению (И), полученном}' для цельнометаллических электродов. Независимо от характера электродов реализация оптимальных режимов кондиционирования приводит к одним и тем же значениям импульсной электрической прочности и коэффициента усиления поля ¡3.

Использование микроканального усилителя яркости в качестве оптического затвора предполагает импульсный режим питания м. к. п., что при наносекундных экспозициях обеспечивает перенапряжения, позволяющие существенно увеличивать коэффициент усиления прибора.

Впервые получены экспериментальные результаты по электрической прочности м. к. п. на импульсах < 100 не. Показано, что для м. к. п. с сопротивлением от 100 до 500 МОм и емкостью от 60 до 100 7гФ электрическая прочность на импульсах = 30 не составляет Е = 2,6 МВ/м и возрастает по мере уменьшения длительности (рисунок 11).

Время коммутации зависит от удельного сопротивления пластины, уменьшаясь с ростом перенапряжения на промежутке. Скорость распространения разряда вдоль каналов м. к. п. растет линейно с ростом напряженности электрического поля. Пропускание через м. к. п. наносекундных импульсов тока амплитудой в сотни ампер не оказывает влияния на сопротивление, емкость и коэффициент усиления пластины и может быть использовано для ее обезгаживания и кондиционирования (АС N 1473597).

Зависимости времени коммутации и скорости распространения разряда вдоль поверхности каналов м. к. п. от напряженности электрического поля приведены на рисунке 12.

Зависимость времени запаздывания разряда вдоль поверхности каналов м. к. п. от напряженности электрического поля

30 20

и

10

4 б 8 10

Е--

Ось абсцисс - напряженность (х106 В/м), ось ординат - время запаздывания (не)

Рисунок 11

Отработаны технологические режимы электроимпульсного кондиционирования ускоряющего промежутка м. к. п. — экран на импульсах длительностью = 7,5 не и 1и = 12,5 не.

При кондиционировании импульсами 1и = 12,5 не эффективность устранения дефектов типа сегмент составила 71,4%, а типа звезда — 46,3%. На импульсах = 7,5 не эффективность устранения свечений в форме сегмента составила 63,6%, а в форме звезды — 40%. Эффективность процесса устранения автоэмиссионных явлений в ускоряющем промежутке усилителя яркости оценивали по числу изделий, напряжение возникновения локальных свечений которых в результате кондиционирования превышает рабочее {II* > 5 кВ). Получены положительные результаты и на других фотоэлектронных приборах с микроканальным усилением.

Разработка технологии исключения автоэмиссионных явлений, использующей оптимальные режимы электроимпульсного кондициони-

рования, позволила снизить порог ограничений при производстве микроканальных усилителей яркости, увеличить разрешающую способность и яркость изображения, улучшить соотношение сигнал/шум при эксплуатации приборов за счет использования перенапряженных режимов питания.

Зависимости времени коммутации (а) и скорости распространения разряда (б) от напряженности электрического поля на пластине

а)

б) Ь

15 10 5

/ у

ь / 2

//

4 6 4

Е---Е-

Ось абсцисс - напряженность (х 106 В/м), ось ординат: а) - время коммутации (не); б) - скорость распространения разряда (х104 м/с)

Рисунок 12

Учитывая, что высоковольтное кондиционирование при постепенном увеличении амплитуды импульсов приводит к уменьшению темно-вых токов и ликвидации эмиссионных центров на выходной поверхности м. к. п. предложен способ кондиционирования электродов ускоряющего промежутка м. к. п. — экран усилителя яркости изображения путем подачи серии высоковольтных импульсов плавно возрастающей амплитуды в заданных пределах. Такой режим кондиционирования позволяет исключать визуальный контроль за изменением локальных свечений экрана в процессе тренировки, унифицировать технологический процесс и завершать тренировку в пределах нескольких минут (АС N 1535259).

Технологические режимы повышения электрической прочности ускоряющего промежутка м. к. п. — экран усилителя яркости внедрены в опытном производстве СКТБ завода и на заводе "Гран" (г. Владикавказ).

Микроканальные усилители яркости изображения, полученные в результате внедрения предложенных технологических режимов электроимпульсного кондиционирования и устранения автоэмиссионных явлений в ускоряющем промежутке м. к. п. — экран, использованы для разработки и изготовления опытной партии приборов ночного видения на базе Каз. НТУ.

Прибор обнаружения слабых свечений "ПОСС-01" прошел испытания в теплодымокамере специальной части ВПО N 34 ОПО УВД Алма-Атинского горисполкома одобрен комиссией ГУПО МВД Казахской ССР и рекомендован к практическому применению во всех подразделениях пожарной охраны. С 1990 г. изделия "ПОСС-01" применяют УГПС Акмолинской, Восточно-Казахстанской, Петропавловской и Шимкентской областей. Прибор использован при определении и нахождении очага пожара в подвальных помещениях в условиях сильного задымления и низкой освещенности. Ориентировочный экономический эффект от его использования составил $149245.

Прибор обнаружения слабых свечений "ПОСС-02", оснащенный микроканальным усилителем яркости с коэффициентом усиления до 40000 и обладающий 4-х кратным приближением, дает возможность производить наблюдения в открытых местностях в ночное время без подсветки, позволяя на расстоянии до 1 км определять действия, совершаемые человеком, а на расстоянии до 25 м опозновать человека в лицо.

Прибор нашел применение в охране промышленных объектов, а также при оперативной работе в УВД. В период с мая 1990 г. по декабрь 1994 г. приборы ночного видения "ПОСС-02" были применены более 450 раз в оперативных мероприятиях сотрудниками Линейного отдела внутренних дел на станциях Защита и Семипалатинск Восточного УВД на транспорте МВД Республики Казахстан, что позволило обнаружить и процессуально задокументировать криминальные действия преступников более чем по 275 уголовным делам.

Изделие "ПОСС-02" прошло испытания на атомном ледоколе "Таймыр" и на летательных аппаратах. Принято решение о включении прибора ночного видения "ПОСС-02" в состав технологического оборудования патрульного дирижабля "Ша-2", а также об оснащении им

I

i

дельталета "Крыло", разрабатываемых АНТК "Крыло" Департамента воздушного транспорта Министерства транспорта России.

Ночной фоторегистратор "НФР", оснащенный микроканальным усилителем, может быть использован при изучении световых явлений, сопровождающих быстропротекающие процессы, а также для фотографирования объектов в условиях пониженной и неравномерной освещенности без дополнительной подсветки на пленку чувствительностью 250 ед. ГОСТ при выдержке 1/30 с, что позволяет осуществлять фотосъемку движущихся объектов в ночное время.

Прибор обнаружения слабых свечений "ПОСС-02" и ночной фоторегистратор "НФР" были представлены на "XVII Международном симпозиуме по разрядам и электрической изоляции в вакууме" (Беркли, Калифорния, США, 1996) и "III Международной конференции по электрическим контактам, дугам, аппаратуре и их применениям" (Сиань, Шэньси, КНР, 1997).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана технология электроимпульсного кондиционирования электродов в вакууме с использованием высоковольтных наносе-кундных импульсов для повышения электрической прочности в конкретных условиях электровакуумных приборов с цельнометаллическими и напыленными пленочными электродами.

2. Основываясь на результатах решения задачи разогрева эмиттера термоавтоэлектронным током и экспериментах по воздействию электрических разрядов наносекундной длительности на поверхность острийного катода, разработан критерий оптимальности электроимпульсного кондиционирования, позволяющий путем выбора амплитуды и длительности кондиционирующего импульса обеспечивать требуемую величину электрической прочности.

3. С использованием обработки и обобщения экспериментальных результатов по времени запаздывания пробоя в вакууме и предложенного критерия оптимальности показано, что в результате реализации оптимальных режимов кондиционирования коэффициент усиления поля на микронеоднородностях поверхности катода не зависит от материала и характера электродов и определен макронапряженностыс электрического поля, инициирующего пробой.

4. Разработаны способы и методы оценки эмиссионных параметров

поверхности катода и импульсной электрической прочности, достигаемой в результате оптимизации режимов кондиционирования, получено экспериментальное подтверждение предложенного критерия оптимальности электроимпульсного кондиционирования, методов и способов оценки импульсной электрической прочности вакуумной изоляции и эмиссионных параметров катода.

5. Исследовано влияние материала катода на время запаздывания пробоя в вакууме и дано обоснование выбора материала электродов при работе на импульсном напряжении. Обоснован выбор длительности импульсов, рекомендуемых при электроимпульсном кондиционировании электродов в вакууме.

6. Основываясь на результатах исследований импульсной электрической прочности сантиметровых вакуумных промежутков, разработан способ оптимизации месторасположения электродов в секционированных изоляторах импульсных ускорителей электронов, максимизирующий электрическую прочность и позволяющий превышать известные результаты по напряжению пробоя до 3 раз, а по к. п. д. — до 50%.

7. Разработаны режимы высоковольтного электроимпульсного кондиционирования цельнометаллических электродов миллиметровых промежутков, обеспечивающие по сравнению с технологиями, используемыми при производстве электровакуумных приборов, возможность получения заданной электрической прочности и ее значительного (2-х кратного) повышения при работе на длительно воздействующем напряжении.

8. Выполнены экспериментальные исследования высоковольтного наносекундного кондиционирования напыленных пленочных электродов микроканальных усилителей яркости изображения:

— исследовано влияние амплитуды, длительности и фронта кондиционирующих импульсов на характеристики электрической прочности вакуумной изоляции;

— установлено существование оптимальных режимов, приводящих к уменьшению темновых токов до 3-х порядков величины и устранению локальных свечений экрана при рабочем напряжении ускоряющего промежутка, а также к 2-х кратному повышению напряжения возникновения локальных свечений;

— получены экспериментальные данные по электрической прочности вакуумной изоляции в наносекундном диапазоне длительностей;

— исследована импульсная электрическая прочность микроканаль-

ной пластины и характеристики разряда вдоль поверхности ее каналов.

9. Разработаны способы, реализующие оптимальные режимы предварительной обработки и электроимпульсного кондиционирования высоковольтных электровакуумных и фотоэлектронных приборов и доведенные до технологического применения.

10. Создана технология исключения автоэмиссионных явлений в микроканальных усилителях яркости изображения, позволяющая снижать порог ограничений при производстве усилителей и улучшать их характеристики при эксплуатации. Технология внедрена в разработку опытной партии приборов ночного видения, используемых в народном хозяйстве Казахстана и России, а также при проведении научных исследований за рубежом.

11. Технико-экономическая эффективность внедрения технологических режимов и использования научно-технических разработок, созданных при выполнении диссертационной работы, составила $406613. Реализовано научно-технической продукции, изготовленной с использованием разработанной технологии электроимпульсного кондиционирования, на сумму $843135.95.

Проведенные исследования позволяют сформулировать рекомендации по конкретному использованию результатов диссертации.

1. Разработанные в диссертации технологию электроимпульсного кондиционирования электродов в вакууме и технологические режимы повышения электрической прочности целесообразно использоват! при производстве и эксплуатации высоковольтных электровакуумные и фотоэлектронных приборов с целью улучшения электроизоляционных характеристик изделий. Исходными данными по конкретном) использованию результатов работы служат предложенный критерии оптимальности электроимпульсного кондиционирования, приведении! обоснования выбора длительности кондиционирующих импульсов \ материала электродов, разработанные способы предварительной об работки, расположения и кондиционирования электродов в вакууме, < также результаты промышленного внедрения передложенных техно логических режимов.

2. Предложенные в работе способы оценки эмиссионных параметро: поверхности катода и методы расчета электрической прочности ваку умной изоляции будут полезны при проведении научных исследовашп в области электрической изоляции и разрядов в вакууме.

3. Способ оптимизации месторасположения электродов в секцио

нированном изоляторе импульсной электронной пушки, максимизирующий электрическую прочность и минимизирующий потери по току, следует применять для улучшения характеристик импульсных электронных пушек, используемых для получения сильноточных электронных пучков.

4. Результаты, полученные при электроимпульсном кондиционировании напыленных пленочных электродов, обосновывают целесообразность дальнейших исследований, направленных на отработку технологических режимов повышения электрической прочности целого класса электронных приборов с микроканальным усилением, таких как фотоэлектронные умножители, позиционно-чувствительные детекторы, широкополосные электронно-лучевые трубки и другие приборы.

5. Разработанные приборы обнаружения слабых свечений рекомендованы к практическому использованию в подразделениях пожарной охраны, охраны промышленных объектов, органов внутренних дел для наблюдений в условиях пониженной освещенности.

Таким образом, на основе теоретического обобщения результатов исследований по комплексу явлений на стадии инициирования вакуумного пробоя высоковольтными импульсами наносекундной длительности и предложенных научных положений, обосновывающих формирование основных концепций выбора параметров импульсного воздействия, включая его управление и регулирование, в диссертации разработана технология электроимпульсного кондиционирования электродов в вакууме, согласованного по параметрам кондиционирующего воздействия со свойствами материала электродов и геометрией разрядного промежутка; предложены технологические приемы и операции, реализующие оптимальные режимы кондиционирования и расширяющие диапазон применения импульсных разрядов в вакууме; приведены сведения о практическом использовании полученных научных результатов и разработанных технологических режимов в конкретных условиях электровакуумных приборов и конструкций с цельнометаллическими и напыленными пленочными электродами; разработаны рекомендации и исходные данные по конкретному использванию полученных результатов; дана оценка технико-экономической эффективности внедрения.

Основные научные результаты диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Емельянов А. А. Потенциальная точность оценивания параме-

тров локальной неоднородности диэлектрической проницаемости среды// Математическая статистика и ее приложения: Труды СФТИ при ТГУ. — Томск, 1973. — Вып. 63. — С. 248—252.

2. Емельянов А. А., Кассиров Г. М., Смирнов Г. В. К оценке времени запаздывания пробоя вакуумных промежутков// Изв. вузов. Физика, 1976. — N. 4. — С. 142—145.

3. Емельянов А. А., Кассиров Г. М. Влияние формы импульсного напряжения на время запаздывания вакуумного пробоя// Изв. вузов. Физика, 1976. — N. 9. — С. 105—110.

4. Емельянов А. А., Кассиров Г. М., Филатов A. JI. Прогнозирование электрической прочности вакуумной изоляции в стационарном режиме// Изв. вузов. Физика, 1976. — N. 11. — С. 138—140.

5. Емельянов А. А., Кассиров Г. М., Смирнов Г. В. и др. Электрическая прочность сантиметровых вакуумных промежутков в неоднородных полях на импульсах микросекундной длительности// Изв. вузов. Физика, 1976. — N. 11. — С. 160.

6. Yemelyanov A. A., Kalyatskiy I. I., Kassirov G. М., Smirnov G. V. Problems of the forecasting of the electrical strength of pulse-voltage cm vacuum gaps// Vllth Int. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (IS DEIV): Proc. — Novosibirsk, 1976, 130—133.

7. Емельянов А. А. Экспериментальные результаты по влиянию тренировки наносекундными импульсами на электрическую прочность вакуумной изоляции// Техника высоких напряжений и электрическая прочность вакуумной изоляции. — Томск, ТПИ, 1977. — С. 3-7.

8. Буц В. П., Емельянов А. А., Кассиров Г. М. и др. Повышение электрической прочности вакуумных промежутков тренировкой высоковольтными наносекундными импульсами// Электронная техника. Серия 4. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1978. — N. 4(68). — С. 115—117.

9. Emelianov A. A., Malgin V. P. Effect of parallel capacitance on conditioning of vacuum gaps// Xlth IS DEIV: Proc. — Berlin, 1984, I, 61—64.

10. Емельянов А. А., Мальгин В. П., Павленко В. Г. и др. Нано-секундная тренировка фотоэлектронных приборов с микроканальным усилением// Электронная промышленность, 1989. — N. 3. — С. 27— 28.

11. Емельянов А. А. К оценке эффективного коэффициента усиления электрического поля на микронеоднородностях поверхности катода вакуумного промежутка// Изв. вузов. Физика, 1989. — N. 4. — С.

103—105.

12. Емельянов А. А. К оценке электропрочности вакуумной изоляции на высоковольтных импульсах наносекундной длительности// Вестник Каз. НТУ, 1995. — N. 4. — С. 27—30.

13. Емельянов А. А. О влиянии джоулева и поверхностного источников тепла на время запаздывания взрыва эмиттера// Вестник Каз. НТУ, 1996. — N. 1. — С. 108—110.

14. Емельянов А. А. Электропрочность ускоряющего промежутка микроканальная пластина — экран усилителя яркости// Приборы и техн. эксп., 1996. — N. 2. — С. 109—111.

15. Emelyanov A. A. About cathode surface polishing by high voltage nanosecond pulses// Second Intern. Conf. on Modification of Properties of Surface Layers of Non-Semiconducting Materials Using Particle, Beams (1С MPSL'96): Book of Abstr. — Sumy, TJkraina, 1996, 115.

16. Emelyanov A. A. The estimation of cathode surface field-emission parameters from the experiments on vacuum breakdown delay time// XVIIth IS DEIV: Proc. — Berkeley, California, 1996, 1, 32—36.

17. Emelyanov A. A. Liquidation of the emission centers on film cathode by high voltage pulses in vacuum// XVIIth IS DEIV, Berkeley, California, 1996, 1, 37—41.

18. Емельянов А. А. К решению задачи о распределении температуры в эмиттере// 1 - Съезд математиков Казахстана: Тез. докл. — Шымкент: Рылым, 1996. — С. 239—240.

19. Емельянов А. А. Электропрочность микроканальной пластины в наносекундном диапазоне длительностей// Приборы и техн. эксп., 1996. — N. 6. — С. 62—64.

20. Емельянов А. А. Высоковольтное наносекундное кондиционирование вакуумного промежутка микроканальная пластина — экран// Приборы и техн. эксп., 1996. — N. 6. ■— С. 69—71.

21. Емельянов А. А. Оценка работы выхода электронов из металла по времени запаздывания пробоя в вакууме// IV научная Казахстанская конференция по физике твердого тела, посвященная 25-летию Карагандинского университета: Тез. докл. — Караганда, 1996. — С. 157—158.

22. Emelyanov A. A. Pre-breakdown nanosecond conditioning production cycles of the microchannel plate - screen accelerating gap film electrodes// 1997 High Voltage Workshop: Abstr. — Newport Beach, California, 1997, Session 1, Presentation 6.

23. Emelyanov A. A. Time characteristics of discharge along channels

surface of microchannel plate// 3rd International Conference on Electrical Contacts, Arcs, Apparatus and their Applications (1С ECAAA): Proc. — Xi'an, P. R. China, 1997, 1, 49—56.

24. Emelyanov A. A. On influence of cathode material on vacuum breakdown delay time// 3rd 1С ECAAA: Proc. — Xi'an, P.R. China, 1997, 1, 231—236.

25. Emelyanov A. A. The estimation of vacuum insulation electric strength for high-voltage nanosecond pulses// 3rd 1С ECAAA: Proc. — Xi'an, P. R. China, 1997, 1, 242—248.

26. Емельянов А. А. Влияние длительности фронта высоковольтного наносекундного импульса на эффективность кондиционирования ускоряющего промежутка микроканальная пластина — экран// Приборы и техн. эксп., 1997. — N. 4. — С. 87—89.

27. Емельянов А. А. О некоторых режимах повышения электрической прочности вакуумной изоляции// Приборы и техн. эксп., 1997. — N. 5. — С. 68—71.

28. Емельянов А. А. О критерии оптимальности электроимпульсного кондиционирования электродов в вакууме// Физика импульсных разрядов в конденсированных средах: Тез. докл. VIII науч. шк. — Николаев, 1997. — С. 39—40.

29. Emelyanov A. A. On the optimum modes of the electrodes electropul-sed conditioning in vacuum// 1998 Material Research Society Spring Meeting: Abstr. — San-Francisco, California, 1998, C9.3.

30. А. с. СССР. N 550702. Способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции/ А. А. Емельянов, Г. М. Кассиров, Г. В. Смирнов. Опубл. в Б. И., 1977. — N. 10.

31. А. с. СССР. N 900749. Способ установки электродов в секционированном изоляторе электронной импульсной пушки/ Г. В. Смирнов, А. А. Емельянов, Г. Г. Зиновьев, В. Г. Христюков, 1981.

32. А. с. СССР. N 930415. Способ обезгаживания контактов/ В. С. Бочкарев, В. П. Буц, А. А. Емельянов и др. Опубл. в Б. И., 1982. — N. 19.

33. А. с. СССР. N 911646. Способ повышения электрической прочности/ В. П. Буц, А. А. Емельянов, Н. С. Кузьминов и др. Опубл. в Б. И., 1982. — N. 9.

34. А. с. СССР. N 911648. Способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции/ А. А. Емельянов, Н. С. Кузьминов, В. П. Мальгин и др. Опубл. в Б. И., 1982. — N. 9.

35. А. с. СССР. N 1409061. Способ тренировки фотоэлектронного

прибора/ А. А. Емельянов, В. П. Мальгин, Ю. А. Розэ и др., 1988.

36. А. с. СССР. N 1473597. Способ тренировки фотоэлектронного прибора/ А. А. Емельянов, В. П. Мальгин, Ю. А. Розэ и др., 1988.

37. А. с. СССР. N 1535259. Способ тренировки фотоэлектронного прибора/ А. А. Емельянов, В. П. Мальгин, В. Г. Павленко и др., 1989.

38. Предв. патент РК. N 4072. Способ определения коэффициента усиления поля на микровыступах поверхности катода вакуумного промежутка/ А. А. Емельянов. Опубл. в Пром. собств. Оф. бюл., 1996. — N. 4-1 (15).

39. Предв. патент РК. N 5377. Способ определения работы выхода электронов материала катода/ А. А. Емельянов. Опубл. в Пром. собств. Оф. бюл., 1997. — N. 4-1 (19).

Электродтарды вакуумде электроимпульстш кондиционирлеу

Тушндеме

Диссертация вакуумдж нзоляциялардьщ импульспк геалуш инициирле-уд| зерттеуге, есептеу адютерш дамытуга жане олардыц электрлж бержттн артпырудыц технологиялык, режимдерш жасауга арналган.

Диссертацияньщ ма^саты болып электродтарды вакуумде электроим-пульстж кондиционирлеудщ жогары эффективп технологнясын жасау табылады.

На^ты жагдайда электр вакуумдж аспаптар мен тутас металдьщ жане ^абаттьщ электродтардан туратын конструкциялардьщ электрлж бержт1гш арт-тыратын жогары вольтты^ наносекундтьщ импульстер комегшен электродтарды электроимпульстж кондиционирлеу технологиясы жасалган.

Электроимпульстж кондиционирлеуд'1 оптималдау критерш мен режимдерш оптималдау натижесшде дол жетшзиетш импульстж электрлж бержтжп есептеу адютер1 усынылган.

Формасы мен узактыгы ар турл1 кернеулерде вакуумдж изоляциянын электрлж бер1кт1гш теорияльщ жане эксперимент™ зерттеулер жиьштыгы орындалран.

Тутас металды жане ^абатты^ электродтардан туратын вакуумдж ас-паптардыц электрлж бержттн арттыру мен катод бетиц эмиссияльи^ пара-метрлерш багалау ад!стер1 жасалган. Жогары вольтты электр вакуумдж жане фотоэлектронды!£ аспаптардьщ электрлж бержттпн технологиялык арттыру режимдерш онд1р!Стж игеру натижелер1 келт1р1лген.

Electropulse Conditioning Electrodes in Vacuum Summary

The thesis is devoted to investigations of vacuum breakdown initiation, development of estimation methodes, and creation oftechnology of electric strength rise of vacuum insulation.

The aim of the thesis is to create highly efficient engineering- of electrodes electropulse conditioning in vacuum.

The technology of electrodes electropulse conditioning in vacuum using the high-voltage nanosecond pulses and giving the maximum of electric strength in the concrete conditions of the electrovacuum instruments and constructions with all-metallic and deposited film electrodes has been processed.

The electropulse conditioning optimization and analysis technique of pulse electric strength reached as a result of conditioning conditions optimization have been obtained.

The set of theoretical and experimental investigations of the vacuum insulation electric strength with high-voltage pulses of different forms and durations has been fulfilled.

The methodes of the electric strength rise of the vacuum gaps with all-metallic and deposited film electrodes and estimate of the cathode surface emission parameters have been processed.

The results of the production cycles industrial mastering of the electric strength rise of high-voltage electrovacuum and photoelectronic instruments have been led.

единиц и терминов

Введение.

1 Виды нарушения вакуумной изоляции и кондиционирование электродов.

1.1 Пред пробойная проводимость и состояние поверхности электродов.

1.1.1 Пред пробойная проводимость.

1.1.2 Состояние поверхности электродов.

1.2 Вакуумный пробой.

1.2.1 Промежутки с острийным катодом.

1.2.2 Промежутки с протяженными электродами.

1.3 Кондиционирование электродов в вакууме.

1.3.1 Тлеющий разряд.

1.3.2 Предпробойные токи.

1.3.3 Пробои.

1.3.4 Наносекундные импульсы.

1.3.4.1 Предпробойный режим.

1.3.4.2 Возникновение взрывной эмиссии.

1.4 Выводы

2 Инициирование импульсного пробоя.

2.1 Критерий инициирования пробоя.

2.1.1 Поверхностный источник.

2.1.2 Джоулев источник.

2.2 Критерий оптимальности электропмпульсного кондиционирования.

2.3 Время запаздывания пробоя на импульсах разной формы

2.3.1 Прямоугольные импульсы напряжения с бесконечно коротким фронтом.

2.3.2 Косоугольные импульсы напряжения.

2.3.3 Прямоугольные импульсы напряжения с конечным фронтом.

2.4 Влияние материала катода на время запаздывания.

2.5 Оценка эмиссионных параметров поверхности катода

2.5.1 Коэффициент усиления поля на микронеоднородностях катодной поверхности.

2.5.2 Работа выхода.

2.G Оценка пмпульсной электропрочности.

2.7 Высоковольтное наносекундное кондицноннрованне электродов в вакууме.

2.8 Выводы.

3 Кондиционирование электродов сантиметровых промежутков.

3.1 Экспериментальная установка н методика проведения экспериментов.

3.2 Расчет времени запаздывания на косоугольной волне

3.3 Электрическая прочность на косоугольном импульсе

3.4 Потенциальная точность оценок коэффициента усиления поля.

3.5 Установка электродов в секционированном изоляторе электронной импульсной пушки.

3.6 Выводы.

4 Кондиционирование электродов миллиметровых промежутков.

4.1 Тлеющий разряд.

4.2 Экспериментальная установка и методика выполнения экспериментов.

4.3 Предпробойные токи и коэффициент усиления поля.

4.4 Электрическая прочность вакуумных конденсаторов в статическом режиме.12G

4.5 Оценка эмиссионных параметров катода из экспериментов по времени запаздывания вакуумного пробоя.

4.6 Влияние шунтирующей емкости на электрическую прочность вакуумных промежутков.

4.7 Совместное кондиционирование пробоями на постоянном и импульсном напряжениях.

4.8 Прогнозирование электрической прочности вакуумной изоляциии.

4.8.1 Статический режим.

4.8.2 Импульсный режим.

4.9 Выводы.

5 Кондиционирование пленочных электродов.

5.1 Экспериментальная установка и методика наносекундного кондиционирования.

5.2 Кондиционирование большим количеством импульсов

5.3 Совместное использование постоянного и импульсного напряжений.

5.4 Конднционированне одиночными импульсами.

5.5 Эффективность электронмпульсного кондиционирования

5.6 Влияние формы импульса на конднционированне.

5.7 Инициирование вакуумного пробоя в системе напыленных электродов.

5.8 Электропрочность мнкроканальнон пластины в наносекунд ном диапазоне длительностей.19G

5.9 Технологические режимы кондицнонпрования

5.10 Приборы ночного видения.

5.11 Выводы.21G

Актуальность проблемы. Одной из электротехнических систем, требующей оптимизации режимов управления, является система технологических приемов и операций, обеспечивающая достижение п поддержание высокой электрической прочности п надежности изоляции различных высоковольтных электровакуумных устройств. Вакуумная электрическая изоляция нашла широкое применение в таких высоковольтных устройствах, аппаратах и приборах, как ускорители и сепараторы заряженных частиц, электрореактнвные космические двигатели и генераторы электромагнитного излучения, электронные микроскопы и рентгеновские трубки, вакуумные конденсаторы и разрядники, электронно-оптические преобразователи и фотоэлектронные умножители и т. п.

К настоящему времени получены значительные результаты по физике процессов, определяющих возникновение и развитие электрических явлений в вакууме /1-9/. Так, Г. А. Месяцем, С. П. Бугаевым, Е. А. Литвиновым, Д. И. Проскуровскнм, Г. Н. Фурсеем и др. было открыто и всесторонне исследовано явление взрывной электронной эмиссии /4-6, 9-15/, заставившее пересмотреть ряд представлений о механизме развития электрического разряда в вакууме.

Несмотря на достижения в понпманнн физики вакуумных разрядов, больших успехов в области повышения электрической прочности электровакуумных приборов (ЭВП) и оборудования высокого напряжения достигнуто не было /7, 16-18/.

Для обеспечения необходимой электрической прочности вакуумной изоляции электроды высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций после окончания предварительной обработки, включающей ряд технологических операций, подвергают на заключительной стадии кондиционированию тлеющим разрядом, током в полувакууме, предпробойными токами и пробоями. Эти методы, основанные на использовании длительно воздействующих напряжений приводят к достижению заданной электрической прочности.

Однако, традиционные методы кондиционирования, используемые в процессе производства и эксплуатации высоковольтных электровакуумных приборов, не позволяют достигить высоких значений электрической прочности в случае цельнометаллических электродов, а в случае вакуумных промежутков с напыленными пленочными электродамп оказываются либо малоэффективными, обладая при этом высокой вероятностью инициирования вакуумного пробоя с последующим разрушением металлизации, либо непрнменнмымп в принципе.

На практике проблему электрической прочности вакуумной изоляции часто решают эмпирически и такими дорогостоящими способами, как увеличение размеров вакуумных промежутков, использование специальных материалов при изготовлении электродов, применение трудоемких технологий обработки поверхностен, создание сложных электронных схем зашиты оборудования /7/.

Электрическая прочность является одним из важнейших параметров высоковольтных ЭВП. Вопросы уменьшения токов утечки, повышения напряжения пробоя и стабилизации их значений особенно актуальны при разработке и эксплуатации ЭВП с большими рабочими поверхностями электродов. Так, широкое применение в высоковольтной высокочастотной аппаратуре находят высоковольтные вакуумные конденсаторы /16/. В отличие от других типов ЭВП они имеют электродную систему, характеризуемую значительной площадью электродов и большой неоднородностью электрического поля в торцевых областях. В этих условиях существенно обостряется проблема достижения п поддержания высокой электрической прочности, в значительной степени обеспечивающей надежность сложных радиопередающих систем. Разработка новых технологических приемов и операций, направленных на решение этой проблемы, имеет важное практическое значение.

Широкое распространение в оптико-физическом приборостроении, ядерно-физических исследованиях, астрономнн, медицине п т. д. получили фотоэлектронные приборы (ФЭП) с мнкроканальным усилением: электронно-оптические преобразователи, фотоэлектронные умножители, временные и позицпонно-чувствнтельные детекторы, детекторы различных видов излучения, — вакуумные промежутки которых образованы напыленными пленочными электродами /19/. В процессе производства и эксплуатации ФЭП с микроканальным усилением на выходной поверхности мпкроканальной пластины (м. к. п.) могут возникать эмиссионные центры, приводящие к появлению локальных свечений на катодолюмннесцентном экране усилителя яркости изображения пли недопустимо больших темновых токов в фотоэлектроннных умножителях.

Для ликвидации эмиссионных центров, как правило, применяют кондиционирование темновыми токами на постоянном напряжении в предпробойном режиме. Однако, эффективность такой системы тренпровкн, как и способов управления сю, невысока и обладает высокой вероятностью разрушения напыленных пленочных электродов. Конди-ционнрованне пленочных электродов имеет свою специфику, так как не допускает возннкновення электрического пробоя, разрушающего металлизацию. Проведение работ, направленных на создание новых технологий, позволяющих путем оптимизации кондиционирующего воздействия улучшать электроизоляционные характеристики вакуумных промежутков с напыленными электродами, имеет несомненную практическую значимость.

Таким образом, недостаточно высокие значения электрической прочности вакуумной изоляции высоковольтных электровакуумных приборов н конструкций, достигаемые с помощью традиционных технологий, дают основание для разработки новых и совершенствования существующих технологических режимов кондиционирования электродов в вакууме.

Экспериментальные результаты, полученные при изучении начальной стадии взрывной эмиссии электронов, позволили установить, что электрические разряды наносекундного диапазона длительностей обладают высокой эффективностью воздействия на поверхность катода вакуумного промежутка. Эти результаты служат исходными данными для разработки технологии электронмпульсного кондицпоннровання.

Однако, исследования выполнены только на острнйных катодах, моделирующих идеальный эмиттер.

Обоснование целесообразности применения высоковольтного наносекундного кондиционирования для повышения электрической прочности вакуумных промежутков и улучшения их эксплуатационных характеристик требует выполнения комплекса исследований в конкретных условиях высоковольтных приборов и конструкций как с цельнометаллическими, так и с напыленными пленочными электродами, обладающими развитыми рабочими поверхностями.

Электроимпульсное кондиционнрование связано с процессами на поверхности электродов и, прежде всего, инициирующими пробой. Теоретическое рассмотрение инициирования вакуумного пробоя выполнено численными методами при решении задачи о распределении температуры в эмиттере правильной геометрической формы в результате воздействия прямоугольного импульса напряжения.

Выявляя влиянне параметров высоковольтных импульсов, материала и формы электродов на инициирование вакуумного пробоя, целесообразно упростить задачу, введя ограничение по длительности импульсов, соответствующее наносекундному диапазону, что позволит получать аналитические решения как для оптимизации режимов электронмпульсного кондиционирования, так н для оценки импульсной электрической прочности вакуумной изоляции при работе с напряжением любой формы и длительности в указанном диапазоне.

К настоящему времени методики оценки электрической прочности на высоковольтных импульсах наносекундной длительности отсутствуют.

Оценка современного состояния научно-технологнческой проблемы повышения электрической прочности высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций как с цельнометаллическими, так и с напыленными пленочными электродами показывает, что разработка и создание новых технологий, а так лее исследование и разработка новых способов и методов расчета электрической прочности вакуумной изоляции является актуальной научной проблемой, имеющей валяное значение для ускорения научно-технического прогресса.

Целью работы является создание высокоэффективной технологии электронмпульсного кондиционирования электродов в вакууме, обеспечивающей достшкение необходимой электрической прочности и наделе-ностп высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций. В соответствие с этой целью формулируется общая научная задача:

- в теоретическом плане — исследование процесса инициирования вакуумного пробоя высоковольтными импульсами наносекундной длительности и разработка на его основе методов оптимизации кондиционирующего воздействия и оценки импульсной электрической прочности вакуумной изоляции;

- в экспериментальном плане — разработка, исследования п реализация технологических приемов п операций повышения электрической прочности в конкретных условиях высоковольтных электровакуумных приборов и конструкций и внедрение их в промышленность.

Научная новизна результатов работы состоит в том, что нссле-дован комплекс научных и прикладных задач по разработке технологии электроимпульсного кондиционирования вакуумных промелеут-ков, образованных цельнометаллическими и напыленными пленочными электродами, на импульсах напрялсения разной формы и длительности, обеспечивающей достшкение высокой электрической прочности и наделшости вакуумной изоляции, включая формирование основных концепций выбора параметров кондиционирующего воздействия, ре-лшмов кондиционирования и управления процессом электронмпульсного воздействия на поверхность электродов.

Предложен критерий оптимальности электроимпульсного кондиционирования, позволяющий путем выбора амплитуды п длительности высоковольтного импульса, обеспечивать требуемую величину электрической прочности.

Впервые экспериментально исследовано электроимпульсное кондиционирование вакуумных промежутков с напыленными пленочными электродами и получены результаты по их электрической прочности в наносекундном диапазоне длительностей.

Предложены методы и способы расчета импульсной электрической прочности и эмиссионных параметров поверхности катода.

Связь темы с планами научных работ. Работа выполнялась в соответствии с планами госбюджетных и научно-исследовательских работ Томского политехнического института, Алма-Атинского энергетического института, Казахского национального технического университета; планами важнейших работ Министерства электронной промышленности СССР (приказ министра N 4 от 15.01.1985 г.) и межотраслевой программы "Разряд-80", в которых предусмотрено развитие НИР и ОКР по указанным выше направлениям.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из перечня сокращений, введения, о глав, заключения, 14 приложений и списка использованных источников, содержащего 227 наименований, изложена на 2С4 страницах машинописного текста и включает 90 рисунков и о таблиц.

Основные результаты диссертационной работы получены с использованием аналитических методов расчета, физического моделирования и экспериментальных методов. Достоверность методов и результатов исследований проверена путем параллельных расчетов различными методами, сопоставлением с известными результатами и экспериментальной проверкой на физических моделях и технологических режимах.

Проведенные исследования позволяют сформулировать рекомендации по конкретному использованию результатов диссертации.

1. Разработанные в диссертации технологию электроимпульсного кондиционирования электродов в вакууме и технологические режимы повышения электрической прочности целесообразно использовать при производстве и эксплуатации высоковольтных электровакуумных и фотоэлектронных приборов с целью улучшения электроизоляцнонных характеристик изделий. Исходными данными по конкретному использованию результатов работы служат предложенный критерий оптимальности электронмпульсного кондиционирования, приведенные обоснования выбора длительности кондиционирующих импульсов и материала электродов, разработанные способы предварительной обработки, расположения и кондиционирования электродов в вакууме, а также результаты промышленного внедрения предложенных технологических режимов.

2. Предложенные в работе способы оценки эмиссионных параметров поверхности катода и методы расчета электрической прочности вакуумной изоляции будут полезны при проведении научных исследований в области электрической изоляции и разрядов в вакууме.

3. Способ оптимизации месторасположения электродов в секционированном изоляторе импульсной электронной пушки, максимизирующий электрическую прочность и минимизирующий потерн по току, следует применять для улучшения характеристик импульсных электронных пушек, используемых для получения сильноточных электронных пучков.

4. Результаты, полученные при электронмпульсном кондиционировании напыленных пленочных электродов, обосновывают целесообразность дальнейших исследований, направленных на отработку технологических режимов повышения электрической прочности целого класса электронных приборов с мнкроканальным усилением, таких как фотоэлектронные умножители, позицнонно-чувствительные детекторы, широкополосные электронно-лучевые трубки и другие приборы.

5. Разработанные приборы обнаружения слабых свечений рекомендованы к практическому использованию в подразделениях пожарной охраны, охраны промышленных объектов, органов внутренних дел для наблюдений в условиях пониженной освещенности.

В заключение автор считает своим долгом выразить глубокую признательность за внимание и помощь в работе: академику инженерной академии наук РК, заведующему кафедрой Алматинского института энергетики и связи, доктору технических наук, профессору А. В. Болотову — научному консультанту работы; доктору технических наук, профессору И. И. Каляцкому и доктору технических наук, профессору Г. М. Кассирову — сотрудникам Томского политехнического университета; за содействие в проведении экспериментов с вакуумными конденсаторами: кандидату технических наук В. П. Буцу и кандидату технических наук Н. С. Кузьминову — сотрудникам НИИ электронно-механических приборов (г. Пенза); за содействие в проведении исследований с вакуумными блоками усилителей яркости изображения: кандидату технических наук Ю. А. Розэ и А. Н. Цаголову — сотрудникам завода "Гран" (г. Владикавказ); за содействие на завершающей стадии работы: сотрудникам Восточно-Казахстанского технического университета им. Д. М. Серикбаева и Алматинского института энергетики и связи.

УТЗЕЕЭДЮ" утшешку" пряама-пэредач

Ш, представители предприятия п/я Р-6789 Розэ Ю.А. - гл. инженер СКТБ; Цаголов А.Н. - начальник 1ЕГ0 СКТБ, - о однол стороны, и представители Алш-Атин-ского энергетического института: ?Лалишвоки;1 Е.З. - начальник ШС; Т&юльянов А,А, - иаучнш руководитель, -- с другой стороны, оостаоили наотолщах акт в том, что договор на передачу научно-твхничооаюс достижений Уз ГГ-5/84 "Способ повшаения электрической прочности (а.с. & В 911646), переработанный к условиям получателя" стоимостью 4220 руб. начат в 1984г., закончен и принят заказчиком в декабре 1935г.

Документация, необходимая дня создания установки, реадизущеД данный, способ, передана предприятию п/я Р-6789. По данной документации создана высоковольтная установка и ' внедрен в опытном производство СКТБ "Способ повышения электрической прочности" (а,с, й 911646).

ОактичаскиК годозсй экономический эдакт составит 75141 руб. (семьдесят пять тысяч 141 руб.)

ПРЕДСТАШТШ ПИЩВШШ ПРЩСТШГГЕШ1 Б/ЗА к л .цаголов УТВЕИЯЛ') " 1ПШЕ11ВР пдалржгд

-С.К. <ОТШ

ДД) I'. расчет актнчэского годового экономического о^окта от внедрения результатов научно- псследователь ско:1 работы П-5/84 и Способ повышения элоктричес-кой прочности на предприятии д/я Р-0759,

Внедрение результатов 1С!? 11-5/8-1- ре- ш^а высоковольтной тролировкг узлов ЫиП - экран изделия " Окунь" - в опытной произ-, Еодстве С КГБ предприятия п/я Р-в 78Ь позволило улучыпть кх 1сачество за счет повциптгл электрической прочности.

Теп сшлид снизился бшк но дефекту" авто эмиссионные явле НИЯ типа " ССЯ'УЮН?" И СООТВОТСТВОШЮ ИОВИ^ЛО«! г, их од годних узлов / с 50% до Со/-;,

Окопо.::'^от ь:юдреш!Я /Ос;/ р?.вен: •

- х 100 ,, # гло

Во X Ьг к> Л

До * 12Си ил»- програглш сбор!Ш г> ходи изготовления опытной партии

ВТ=5Ц , птхщент выхода услов до у. после внедрония техпроцесса

0^75,9 рус'- затраты па один узел V

85-50 о. „т^Т"» —

85x50 геи ;;75,^715141 ^

В итоге -далтиЦ годовой экономический а^окт, пелучошшй от зыодропия разработки АОП по договору на передачу ПТД П-о/Я1 " Способ повы-шенияэ электрической прочности" составил ЮС? хипг 75Ы1 руб.

Представители заказчшга:

Главный шшэнор СМ'Д Начальник НТО СЖ

Главный эконоипют

А. Р0£0 / / А.II. йАГОДЫ /

I::, аокливв /

1. Электрический пробой н разряд в вакууме. И. Н. Сливков,

2. B. И. Михайлов, Н. И. Сидоров, А. И. Настюха/ Под ред. Б. М. Гохберга. — М.: Атомиздат, 19GG.—298 с.

3. Раховский В. И. Физические основы коммутации электрического тока в вакууме. — М.: Наука, 1970.—53G с.

4. Сливков И. Н. Электронзоляция и разряд в вакууме. — М.: Атомиздат, 1972—304 с.

5. Месяц Г. А. Генерирование мощных наносекундных импульсов. ■— М.: Атомиздат, 1972.—303 с.о. Королев Ю. Д., Месяц Г. А. Автоэмпсспонные и взрывные процессы в газовом разряде. — Новосибирск: Наука, 1982.— 256 е.

6. Месяц Г. А., Проскуровский Д. И. Импульсный электрический разряд в вакууме. — Новосибирск: Наука, 1984.—25G с.

7. Латам Р. Вакуумная изоляция установок высокого напряжения: Пер с англ. — М.: Энергоатомиздат, 1985.—192 с.

8. Сливков И. Н. Процессы при высоком напряжении в вакууме. — М.: Энергоатомиздат, 1986.—256 с.

9. Месяц Г. А. Эктоны. — Екатеринбург, УИФ "Наука", 1993. — Часть 1—184 е., Часть 2—247 е., Часть 3—256 с.

10. Mesyats G. A. The role of fast processes in vacuum breakdown// Xth Int. Conf. on Phenomena in Ionised Gases (1С PIG): Proc. — Oxford, 1971, • : 333—363.

11. Месяц Г. А., Фурсей Г. H. Взрывная электронная эмиссия начальных стадий вакуумного разряда// Ненакалнваемые катоды/ Под ред. М. И. Елннсона. — М.: Сов. Радио, 1974. —1. C. 269—287.

12. Mesyats G. A., Litvinov Е. A., Proskourovsky D. I. High-speed processes during pulsed breakdown of vacuum gaps// IVth Int. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum (IS DEIV): Proc. — Waterloo, 1970, 82—95.

13. Mesyats G. A. Electron explosive emission and electrical discharge in vacuum// Vlth IS DEIV: Proc. — Swansea, 1974, 21—47.

14. Бугаев С. П., Литвинов Е. А., Месяц Г. А. Проскуровский Д. И. Взрывная эмиссия электронов// Успехи физ. наук.-1975. —

15. Т. 115. — Вып. 1. — С. 101—120.

16. Литвинов Е. А., Месяц Г. А., Проскуровский Д. И.

17. Автоэмнсснонные и взрывоэмнсснонныс процессы при вакуумных разрядах//Успехи фнз. наук.-1982. —Т. 189. —Вып. 2. — С. 265—287.

18. Буц В. П., Железнов М. Т., Юрннов М. М. Вакуумные конденсаторы. — Д.: Энергия, 1971.—136 с.

19. Черепнин Н. В. Сорбцнонные явления в вакуумной технике. — М.: Сов. Радио, 1973.—383 с.

20. Ингберман М. И., Эпштейн М. С. Оптимальные режимы применения и эксплуатации электровакуумных приборов. — М.: Радио и связь, 1985.—136 с.

21. Дмитриев В. Д., Лукьянов С. М., Пеннонжкевнч Ю. Э., Саттаров Д. К. Микроканальные пластины в экспериментальной физике (обзор)// Приборы и техн. экспер.—1982. — N. 2. —1. С. 7—18.

22. Wood R. W. A new form of cathode discharge and the production of X-rays together with some notes on diffraction// Pliys. Rev., I., 1897, 5, 1—10.

23. Fowler R. H., Nordheim L. Electron emission in intensive electric fields// Proc. Roy. Soc., A., 1928, П9, 173—181.

24. Вакуумные дуги. Теория и приложения: Пер. с англ.—М.: Мир, 1982.—432 с.

25. Murphy Е. L., Good R. Н. Termionic emission, field emission and the transition region// Pliys. Rev., 1956,102, N. 6, 1464—1473.

26. Dyke W. P., Dolan W. W. Field emission// Adv. Electronics Electron Phys., 1956, 8, 89—185.

27. Christov S. G. The general theory of electron emission and its recent experimental proof// Vlltli IS DEIV: Proc. — Novosibirsk, 1976,20—23.

28. Earhart R. F. The sparking distance between plates for small distances// Phil. Mag., 1901, 1, S6, 147—159.

29. Hobbs G. M. The relationship between P. D. and spark-length for small values of the latter// Phil. Mag., 1905, 10, S6, 617—631.

30. Millikan R. A., Sawyer R. A. Extreme ultraviolet spectra of hot sparks in high vacuum// Phys. Rev., 1918, 12, 167—170.

31. Millikan R. A., Schakelford В. E. On the possibility of pulling electrons from metals by powerful electric fields// Phys. Rev., 1920, 15, 239—240.

32. Millikan R. A., Eyring C. F. Laws coverning the pulling of electrons out of metals by intense electrical fields// Phys. Rev., 1926, 27, 51—

33. Millikan R.A., Lauritsen С.С. Relations of field currents to thermionic currents// Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1928,14, 45—49.

34. Anderson H. W. Apparatus for the measurements of breakdown voltage between metal electrodes in vacuum// Rev. Sci. Instr., 1935, 6, 309—314.

35. Пивовар Л. И., Тубаев В. М., Гордиеико В. И. Влияние электронной токовой компоненты на развитие электрического пробоя в вакууме// Журн. техн. физ.-1957. — Т. 27. — N. 5.1. С. 997—1000.

36. Abgrall R., Boulloud A. Oil the nature of prc-breakdown currents in industrial vacuum// YIth IS DEIV: Proc. — Swansea, 1974,22—27.

37. Wijker W. J. The electrical breakdown in vacuum// Appl. Sci. Res., 1961, Д9, 1—20.

38. Пивовар JI. И., Гордиенко В. И. Предпробойная проводимость между электродами в сверхвысоком и высоком вакууме// Жзгрн. техн. физ.^1962. — Т. 32. — N. 10. — С. 1230—1236.

39. Brodie I. Studies of field emission and electrical breakdown between extended nickel surfaces in vacuum// J. Appl. Pliys., 1964, 35, 2324—2332.

40. Hawlcj' R. Markings oil copper electrodes after electrical breakdown in vacuum// Vacuum, 1961, JUL, N. 1, 32—35.

41. DeGeeter D. J. Photographic observations of a prebreakdowii discharge transition between metal electrodes in vacuum// Л. Appl. Pliys.,1963,34, N. 4, 919—920.

42. Татаринова H. В., Чистяков П. H. Электронная эмиссия с бариевого холодного катода, возникающая после импульса тока в газе// Изв. АН СССР. Сер. фнз.г1960. — Т. 24. — N. 6. —1. С. 635—639.

43. Радионовский А. Л., Трещнкова Д. С. О зависимости характеристик пробоя вакуумного промежутка от количества органических загрязнений на поверхности электродов// Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ.-1967. — N. 7.1. С. 47—51.

44. Слнвков И. Н. Токи, предшествз'ющие электрическому пробою в вакууме// Журн. техн. фнз.г-1967. — Т. 37. — N. 11. —1. С. 2015—2020.

45. Слнвков И. Н. Возникновение пробоев в присутствии микроразрядов// Журн. техн. физ.г1968. — Т. 38. — N. 5. — С. 884—887.

46. Чистяков П. Н., Радионовскнй А. Д., Татаринова Н. В. и др. Пробой вакуума при контролируемом состоянии поверхностей электродов// Журн. техн. физп--1969. — Т. 39. — N. б. —1. С. 1075—1079.

47. Журбенко В. Г., Невровскнй В. А. Тепловые процессы на электродах и инициирование вакуумного пробоя// Журн. техн. физ.г1980. — Т. 50. — N. 12. — С. 2540—2545.

48. Фурсей Г. Н., Карцев Г. К. Стабильность автоэлектронной эмиссии и миграционные процессы, подготовляющие развитие вакуумной дуги// Журн. техн. физ.-1970. — Т. 40. — N. 2. — С. 310—319.

49. Berland R., Dissauchou A. Statistiques des instants d'apparition des etinceles et microdecharges dans le vide// Compt. rend. Acad. Sci., Ser. B, 1971, 272, N. 2, 401—404.

50. Rohrbeck W., Jiittner В., Wollf H. Microdischarge and instability of field emission// Vth IS DEIV: Proc. — Posnan, 1972, 59—64.

51. Jiittner В., Rohrbeck W., Wollf H. Pressure dependence of the prebreakdown currents due to sorption processes// Vth IS DEIV: Proc. — Posnan, 1972, 65—70.

52. Mansfield W.K. Pre-breakdown conduction in cotinuously-pimiped vacuum systems// Brit. J. Appl. Phys., 1960,1, 354—461.

53. Герасименко В. И. К теории микроразрядов в межэлектродных промежутках// Журн. техн. физ.г-1968. — Т. 38. — N. 1. — С. 155—162.

54. Powell Н. Р. С., Chatterton P. A. Prebreakdown conduction between vacuum insulated electrodes// Vacuum, 1970, 20, N. 10, 419—429.

55. Arnall R., Bouvier P. Measurement of the time of flight of particles, constituting microdischarges// Compt. rend., 1965, 260, 4944—4946.

56. Cornish J. C. L. Pre-breakdown current between plane electrodes// IVth IS DEIV: Proc. — Waterloo, 1970, 28—32.

57. Panitz J. A. Preflaschover mass spectrometry// J. Appl. Phys., 1973,44, 372—375.

58. Panitz J. A. Preflaschover phenomena and electron stimulated desorbtion in high electric fields// J. Appl. Pliys., 1974, 45. 1112—1114.

59. Drinkwine M. J., Lichtman D. Study of ESD from type 304 standees steel in relation to CTR first wall application// J. Vac. Sci. Techn., 1978, 15, N. 1, 74—85.

60. Абдуллин Э. И., Баженов Г. П. Динамика поступления газа в ускоряющий промежуток вакуумного диода// Журн. техн. физ.~ 1981. — Т. 51. — N. 9. — С. 1969—1971.

61. GO. Кассиров Г. М., Секисов Ф. Г. Импульсные предпробоиные явления в сантиметровых вакуумных промежутках// Журн. техн. физ.г1983. — Т. 53. — N. 7. — С. 1279—1283.

62. Gl. Alpert D., Lee D. A., Lyman F. M., e.a. Initiation of electrical breakdown in ultrahigh vacuum// J. Vac. Sci. Techn., 19C4,1, N. 2, 35—50.

63. G2. Bennette C. J., Swanson L. \V., Charbonnier F. M. Electricalbreakdown between metal electrodes in high vacuum II. Experimental// J. Appl. Phys., 1967, 38, 634—640.

64. Jiittner B. Luminous phenomena on the surface of metals under electron bombardment in a vacuum discharge// Monatsber. Deut. Acad. Wiss. Berlin, 1969, Ц, 105—107.

65. Young R. V. A technique for studing the multiple emission sites on broad-area electrodes in vacuum// Vacuum, 1974,24, N. 4, 167—182.

66. Гамарский В. П., Гунторов Г. Г., Жучков А. А. и др. Новое свойство поверхности металла, бомбардируемого потоком электронов//Электронная промышленность-1978. —Вып. 1. — С. 22—28.

67. Хмара В. А., Яшнов Ю. М. Высокотемпературные процессы на поверхности анодных систем СВЧ ЭВП// Электроника СВЧ: Тез. докл. IX Всес. конф. — Киев, 1979. — С. 39.

68. Chatterton P. A. The effect of transition radiation on the temperature measurement of electron-irradiated surfaces// Brit. Л. Appl. Phys., 1966,17, 1108—1110.

69. Zeitoun-Fakiris A. Study of anodic phenomena linced to the d.c. current in discharges in vacuum// C. R. Acad. Sci. B, 1968, 266. 828—830.

70. Hurley R. E. Electrical phenomena occuring on surface of electrically stressed metal cathodes// J. Phys. D: Appl. Phys., 1979, 1.2, N. G,2229—2254.

71. Гриссел Р. В. Очистка детален электронных приборов. — М.: Энергия, 1964—258 с.

72. Сверхвысокий вакуум в раднаиионно-фнзнческом эксперименте: Под ред. Г. JT. Саксаганского. — М.: Атомиздат, 197G.—287 с.

73. Покровская-Соболева А. С., Крафт В. В., Борисова Т. С. и др. Влияние температуры отжига в вакууме и неметаллических включений в катоде на вакуумный пробой// Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ.-1972. — Вып. 2. —1. С. 61—G8.

74. Лозинский Я. Г. Выскотемпературная металлография. — М.: Машгиз, 1956.—322 с.

75. Нагорный Э. М., Осипьян Ю. А., Перкас М. Д. и др. Нитевидные кристаллы с прочностью, близкой к теоретической// Успехи физ. наук-1959. — Т. 67. — Вып. 4. — С. 625—662.

76. Пошехонова Т. А., Носов Д. А. Нитевидные кристаллы на поверхности сеток мошных электровакуумных приборов// Жури, техн. фпз.г-1970. — Т. 40. — N. 2. — С. 320—324.

77. Miller Н. С. Change in field intensification factor of ail electrode projection (whisker) at short gap lengths// J. Appl. Pliys. 1967, 35. 4501—4504.

78. Little R. P., Whytney W. T. Electron emission proceeding electrical breakdown in vacuum// J. Appl. Pliys., 1963, 34, N. 8, 2430—2432.

79. Little R. P., Smith S. T. Electrical breakdown in vacuum// IEEE Trans. Electron Devices, 1965, ED 12, N. 2, 77—83.

80. Богдановский Г. А. Исследование электрического контакта в электронном микроскопе// Физ. тв. тела.-1959. — Т. 1. — N. 8. — С. 1281—1288.

81. Brodie I., Weissman I. Use of a cylindrical projection tube for the study of prebreakdown emission from protrusions on extended surfaces// Vacuum, 1964, 14, 299—301.

82. Jedynak L. Whisker growth in high-voltage high-vacuum gaps// J. Appl. Phys., 1965, 36, N. 8, 2587—2589.

83. Hackam R. Formation of microprotrusions on a stainless steel cathode in high vacuum// Mat. Res. Bull., 1973, 8, 868—870.

84. Hackam R. Determination of the electric field enhancement factor and crater dimensions in aluminium from scanning electron micrographs// J. Appl. Phys., 1974, 45, N. 14, 299—301.

85. Farrall G. A. Correlation of electrical breakdown and centers ofstrong electron emission on a zone-refined iron cathode in vacuum// J. Appl. Pliys., 1971, 42, 2284—2293.

86. Davies D. K., Biondi M. A. Vacuum electrical breakdown between plane-parallel copper electrodes// J. Appl. Pliys., 19GG, 37, N. 8, 2969—2977.

87. Utsumi T. Cathode- and anode-induced electrical breakdown in vacuum// J. Appl. Phys., 1967, 38, N. 7, 2989—2997.

88. Davies D. K. The initiation of electrical breakdown in vacuum — a review// J. Vac. Sci. Techn., 1973, 10, N. 1, 115—121.

89. Jiittner B. Conserning the nature of the prebreakdown current in high vacuum// Beitr. Plasma Phys., 1965, 5/6, 461—478.

90. Kranjec P., Ruby L. Test of the critical theory of electrical breakdown in vacuum// J. Vac. Sci. Techn., 1967, 4, N. 2, 94—96.

91. Tomaschke H. E., Alpert D. Field emission from a multiplicity of emitters on a broad-area cathode// J. Appl. Phys., 1967, 38, N. 2, 881—883.

92. Tomaschke H. E., Alpert D. Role of submicroscopic projections in electrical breakdown// J. Vac. Sci. Techn., 1967, 4, 192—198.

93. Farrall G. A. Numerical analysis of field emission and thermally enhanced emission from broad area electrodes in vacuum// J. Appl. Pliys., 1970, 41, N. 2, 563—571.

94. Van Oostrom A. Surface effects in vacuum breakdown// IVtli ISDEIV: Proc. — Waterloo, 1970, • 1—12.

95. Cox B. M. The nature of field emission sites// J. Phys. D: Appl. Phys., 1975, 8, 2065—2073.

96. Cox B. M., Williams W. T. Field-emission sites on unpolisched stainless steel// J. Phys. D: Appl. Phys., 1977, 10, N. 3, 15—19.

97. Allen N. K., Cox B. M., Latham R. V. The source of high emission sites on broad-area high-voltage alloy electrodes// J. Phys. D: Appl. Phys., 1979, 12, N. 6, 969—977.

98. Latham R. V., Braun E. On the mechanism of pre-breakdown cathode microcratering// IVtli IS DEIV: Proc. — Waterloo, 1970, ^23—27.

99. Farrall G. A., Owens M., Hudda F. G. Further studies of electron emission areas on electropolisched copper surfaces in vacuum// ,J. Appl. Phys., 1975, 46, N. 2, 610—617.

100. Latham R. V. The origin of prebreakdown electron emission from vacuum-insolated high-voltage electrodes// Vacuum, 1982, 32, N. 3,137—140.

101. Jüttner В., Zeitouii-Fakiris A. Prebreakdown field emission influenced by ion bombardment and gas adsorption// Zentralinstitut für Electronenphysik: Preprint 90-3. — Berlin, 1990. —46 p.

102. Dyke W. P., Trolan J. K. The field emission: Large current densities, space charge, and the vacuum arc// Pliys. Rev., 1953, 89, N. 4, 799—808.

103. Dyke W. P., Trolan J. K., Martin E. E., e. a. The field emission initiated vacuum arc. I. Experiments on arc initiation// Pliys. Rev., 1953, 91, N. 5, 1043—1054.

104. Dollan W. W., Dyke W. P., Trolan J. K. The field emission initiated vacuum arc. II. The resistively heated emitter// Phys. Rev., 1953, 91, N. 5, 1054—1057.

105. Горьков В. А., Елннсон M. И., Яковлева Г. Д. Теоретическое и экспериментальное исследование преддуговых явлений при автоэлектронной эмиссии// Раднотехннка и электроника.-1962. —Т. 7. — N. 9. — С. 1501—1510.

106. Сокольская И. Л., Фурсей Г. Н. Изучение явлений, предшествующих разрушению вольфрамовых эмиттеров импульсами автоэлектронного тока большой плотности// Радиотехника и электроннка.-1962. — Т. 7. — N. 9. — С. 1474—1483.

107. Фурсей Г. Н., Толкачева Н. Д. Большие плотностн автоэлектронного тока и эффекты, предшествующие вакуумному пробою, для эмиттеров из Та и Д/о// Раднотехннка и электроника.-1963. — Т. 8. — N. 7. — С. 1210—1221.

108. Фурсей Г. Н., Воронцов-Вельяминов П. Н. Качественная модель инициирования вакуумной дуги// Журн. техн. фнз.-1967. — Т. 37. — N. 10. — С. 1870—1888.

109. Фурсей Г. Н., Жуков В. И. Экспериментальное исследование механизма взрывной эмиссии//Журн. техн. фнз.г-1976. —Т. 46.1. N. 2. — С. 310—326.

110. Бугаев С. П., Ковальчук Б. М., Литвинов Е. А. и др. Взрывная эмиссия электронов и генераторы мощных наносекундных электронных пучков// Изв. АН СССР. Сер. физ.-1974. — Т. 38.1. N. 2. — С. 381—385.

111. Месяц Г. А. Взрывная эмиссия электронов и сильноточная . электроника. — Вестник АН СССРНОТо. — N. 6. — С. 43—47.

112. Карцев Г. К., Месяц Г. А., Проскуровский Д. И. н др. Исследование временных характеристик перехода автоэлектронной эмиссии в катодную дугу// Докл. АН СССР.— 1970. — Т. 192. — N. 2. — С. 309—312.

113. Месяц Г. А., Ротштейн В. П., Фурсей Г. Н. и др. Определенно скорости разлета плазмы, образованной электрическим взрывом мнкроострня под действием автоэлектронного тока большой плотности// Журн. техн. фпз.-1970. — Т. 40. — N. 7. —1. С. 1551—1553.

114. Литвинов Е. А., Месяц Г. А., Шубин А. Ф. Расчет термоавтоэмиссни, предшествующей взрыву мнкроэмиттеров под действием импульсов эвтоэлектронного тока// Изв. вузов. Физика,-1970. — N. 4. — С. 147—151.

115. Литвинов Е. А., Шубин А. Ф. Разогрев металлического катода термоавтоэлектронным током большой плотности// Изв. вузов. Фнзнка.-1974. — N. 1. — С. 152—154.

116. Литвинов Е. А., Шубин А. Ф. Нестационарная термоавтоэмпссня с острийного катода// Журн. техн. фнз.,-1974. — Т. 44. — N. 8.1. С. 1804—1805.

117. Вавилов С. П., Месяц Г. А. Исследование роста тока при импульсном пробое миллиметровых вакуумных промежутков// Изв. вузов. Физика-1970. — N. 8. — С. 90—94.

118. Бакшт Р. Б., Вавилов С. П., Урбазаев M. Н. Длительность рентгеновского излучения, возникающего при разряде в вакууме// Изв. вузов. Фнзнка.-1973. — N. 2. — С. 140—141.

119. Бакшт Р. Б., Манылов В. И. Спектроскопическое исследование катодного факела, возникающего в начальной стадии вакуумного разряда// Изв. вузов. Физика -1971. — N. 9. — С. 148—150.

120. Баженов Г. П., Литвинов Е. А., Месяц Г. А. и др. Поступление металла в катодный факел при взрывной эмиссии электронов из металлических острый// Журн. техн. фыз.-1973. — Т. 44.1. N. 6. — С. 1255—1262.

121. Boyle W. S., Kisluik P., Germer L. H. Electrical breakdown in high vacuum// J. Appl. Phys., 1955, 26, N. 6, 720—725.

122. Brodie J. Prediction of the voltage for electrical breakdown in ultrahigh vacuum// J. Vac. Sei. Teclin., 1966, 3, N. 4, 222—223.

123. Snoddy L. B. Vacuum spark discharge// Phys. Rev., 1931, 37, N. 12, 1678.

124. Chiles J. A. A photographic study of the vacuum spark discharge//

125. J. Appl. Pliys., 1937, 8, N. 9, 622—626.

126. Denholm A. S. The electrical breakdown of small gaps in vacuum// Canad. J. Phys., 1957, 36, 476—493.

127. Розанова H. Б. Пробой высокого вакуума короткими импульсами напряжения в неоднородных полях// Пробой диэлектриков и полупроводников: Тез. докл. Всесоюзной конференции. — Томск, 1963. — С. 13—15.

128. Тарасова JI. В., Калинин В. Г. Исследование электрического пробоя в высоком вакууме// Журн. техн. физ.г-1964. — Т. 34.1. N. 4. — С. 666—675.

129. Кассиров Г. М., Ковальчук Б. М. Исследование времени запаздывания разряда при электричеком пробое вакуумных промежутков// Журн. техн. фнз.г1964. — Т. 34. — N. 3. — С. 484—487.

130. Кассиров Г. М., Месяц Г. А. О механизме пробоя коротких вакуумных промежутков// Журн. техн. физ.г1964. —Т. 34. — N. 8. — С. 1476—1481.

131. Кассиров Г. М. Влияние материала электродов на время запаздывания разряда при электрическом пробое вакуумного промежутка// Журн. техн. физ.г-1966. — Т. 36. — N. 10.- — С. 1883—1885.

132. Бугаев С. П., Месяц Г. А., Проскуровскнй Д. И. Катодный н анодный факелы при импульсном разряде в вакууме в наносекундном диапазоне// Доклады АН СССР,-1969. — Т. 186.•1. N. 5. — С. 1067—1069.

133. Месяц Г. А., Бугаев С. П., Проскуровскнй Д. И. и др. Исследование инициирования и развития импульсного пробоя коротких вакуумных промежутков в наносекундном диапазоне времени// Радиотехника и электроника.-1969. — Т. 14. — N. 12.1. С. 2222—2230.

134. Проскуровскнй Д. И. Наносекундные процессы при электрическом пробое и разряде в вакууме: Автореф. дис. .д-ра ф.-м. наук. — М., 1982.— 32 с.

135. Месяц Г. А., Литвинов Е. А. О вольт-амперной характеристике диода с острнйным катодом в режиме взрывной эмиссии электронов// Изв. вузов. Фнзика.-1972. —N. 8. — С. 158—160.

136. Олендзская Н. Ф., Сальман М. А. Временные характеристики электрического пробоя в вакууме// Журн. техн. фпз.г-1970. — Т. 40. — N. 2. — С. 333—337.

137. Каляцкий И. И., Кассиров Г. М., Смирнов Г. В.

138. Бугаев С. П., Искольдский А. М., Месяц Г. А. и др. Электронно-оптическое наблюдение инициирования и развития импульсного пробоя короткого вакуумного промежутка// Журн. техн. физ.-19б7. — Т. 37. — N. 12. — С. 2206—2208.

139. Бакшт Р. Б., Кудинов А. П., Литвинов Е. А. Исследование некоторых характеристик плазмы катодного факела// Журн. техн. физ.г1973. — N. 1. — С. 146—151.

140. Чистяков П. Н., Татарннова Н. В. Малая послеразрядная эмиссия как индикатор состояния поверхностей электродов в опытах по пробою вакуума// Журн. техн. физ.-1965. — Т. 35. — N. 7. — С. 1333—1335.

141. Chistyakov P. N., Dubinin N. P. Hallow cathode glow discharge as a means of increasing electrical strength in vacuum gap//

142. Vllth IS DEIV: Proc. — Novosibirsk, 1976, 363—466.

143. Татарннова H. В., Чистяков П. H. Электронная эмиссия с бариевого холодного катода, возникающая после импульса тока в газе// Изв. АН СССР. Сер. фнз.-1960. — Т. 24. — N. 6. — С. 635—639.

144. А. с. СССР. N 588573. Способ обезгажпвания контактов/

145. В. С. Бочкарев, В. П. Буц, Н. С. Кузьминов. Опубл. в Б. И., 1978.1. N. 2.

146. А. с. СССР. N 337845. Способ тренировки электровакуумных приборов/М. И. Ингберман. Опубл. в Б. И., 1972. — N. 15.

147. Beukema G. P. Effects of clumps and ion bombardment on electrical breakdown in vaccum// J. Phys. D, 1974, 7, 1740—1755.

148. Owen W. D., Davies M. H., Powell W. D. Electrode conditioning • processes in vacuum// IIId IS DEIV: Proc. — Paris, 1968,170—173.

149. Покровская-Соболева А. С., Борисова Т. С., Мазурова Л. К. Влияние кондиционирования электродов на электрическую прочность вакуумного промежутка// Журн. Техн. Физ.г1971.

150. Т. 41. — N. 11. — С. 2363—2368.

151. Попов А. Т., Канн К. Б., Демидов В. А. О тренировке электродовпробоями в вакууме// Жури. техн. фнз.г-1970. — Т. 40. — N. 2.1. С. 325—327.

152. Молчанов Ю. К., Пошехонов П. В. Восстановление электрической прочности высоковольтных электронных приборов с оксидным катодом// Электронная техника. Сер. 1, Электроника СВЧ,— 1972. — N. 3. — С. 8—15.

153. Слнвков И. Н. О механизме электрического пробоя в вакууме// Журн. техн. физ.~1957. — Т. 27. — N. 2. — С. 2081.

154. Каляцкий И. И., Кассиров Г. М. Импульсный пробой высокого вакуума при малых временах воздействия напряжения// Изв. вузов. Физика.-19бЗ. — N. 4. — С. 78—81.

155. Каляцкий И. И., Кассиров Г. М. Исследование влияния материала электродов на импульсную электрическую прочность высоковакуумного промежутка// Журн. техн. фнз.г-1964. —

156. Т. 34. — N. 2. — С. 348—351.

157. Jiittner В., Rohrbeck W., Wolff Н. Time delay of vacuum sparks in the subnaiiosecond region// IXth 1С PIG: Proc. — Bucharest, 1969,140.

158. Jiittner В., Rohrbeck W., Wolff H. Zeretiiruiig unci erzeuguiig von feklemittern auf ausgedechnten Metalloberflachen// Beitr. Plasmaphys., 1970,10, N. 4/5, 383—396.

159. B. Jiittner, V. F. Puchkarov, W. Rohrbeck. Nanosecond field emission. Production and destruction of field emitting micro-tips by cathode flares// Zentralinstitut fur Electronenphysik: Preprint 75-3.1. Berlin, 1975—80 p.

160. Mesyats G. A., Proskourovsky D. I., Yankelevitch E. B. Cathode surface microrelief formation at the explossive electron emission// Vlltli IS DEIV: Proc. — Novosibirsk, 1976, 230—233.

161. Месяц Г. А., Проскуровский Д. И., Янкелевич Е. Б. и др. Наблюдение регенерации микроострий и полировки катода при наносекундных импульсах тока взрывной эмиссии// Доклады АН СССРг-1976. — Т. 227. — N. 6. — С. 1335—1337.

162. Емельянов А. А. К решению задачи о распределении температуры в эмиттере// 1 Съезд математиков Казахстана: Тез. докл. — Шымкент: Рылым, 1996. — С. 239—240.

163. Емельянов А. А. О влиянии джоулева и поверхностного источников тепла на время запаздывания взрыва эмиттера// Вестник Каз. НТУ-1996. — N. 1. — С. 108—110.

164. Градштейн И. С., Рыжик И. М. Таблицы интегралов, сумм,рядов и произведений. — М.: ГИФМЛ, 19G3.—1100 с. 1G0. Двайт Г. В. Таблицы интегралов и другие математические формулы. — М.: Наука, 1983.—176 с.

165. Емельянов А. А., Кассиров Г. М., Смирнов Г. В. К оценке времени запаздывания пробоя вакуумных промежутков// Изв. вузов. Фнзика,~1976. — N. 4. — С. 142—145.

166. Емельянов А. А., Кассиров Г. М. Влияние формы импульсного напряжения на время запаздывания вакуумного пробоя// Изв. вузов. Физика,-1976. — N. 4. — С. 142—145.

167. Emelyanov A. A. On influence of cathode material on vacuum breakdown delay time// 3rd International Conference on Electrical Contacts, Arcs, Apparatus and their Applications (1С ECAAA): Proc. — Xi'an, P. R. China, 1997,1, 231—236.

168. Emel'yftnov A. A. On certain conditions for increasing the breakdown strength of vacuum insulation// Instr. and Exper. Techniq., 1997, 40, N. 5, 206—209.

169. Емельянов А. А. О критерии оптимальности электроимпульсного кондиционирования электродов в вакууме// Физика импульсных разрядов в конденсированных средах: Тез. докл. VIII науч. шк.

170. Николаев, 1997. — С. 39—40.

171. Физический энциклопедический словарь: Гл. ред.

172. Б. А. Введенский, Б. М. Вул. — М.: Сов. Энциклопедия, 1966.1. Т. 5.-576 с.

173. Физический энциклопедический словарь: Гл. ред.

174. А. М. Прохоров. — М.: Сов. Энциклопедия, 1983.—928 с.

175. Богородицкнй Н. П., Пасынков В. В., Тареев Б. М. Электротехнические материалы. — JL: Энергия, 1977.—352 с.

176. Brodie I. Temperature of a strongly field emitting surface// Int. .7. Electron., 1965, 18, N. 3, 223—233.

177. Williams D. W., Williams W. T. Field-emitted current necessary for cathode-initiated vacuum breakdown// J. Pliys. D, 1972, 5, N. 2, 280—290.

178. Емельянов А. А. Влияние материала катода на времязапаздывания вакуумного пробоя// IV научная Казахстанская конференция по физике твердого тела, посвященная 25-летию Карагандинского университета: Тез. докл. — Караганда, 199G.1. С. 155—156.

179. Предв. патент РК. N 4072. Способ определения коэффициента усиления поля на мнкровыступах поверхности катода вакуумного промежутка/ А. А. Емельянов. Опубл. в Пром. собств. Оф. бюл., 1996. — N. 4-1 (15).

180. Emelyanov A. A. The estimation of cathode surface field-emission parameters from the experiments on vacuum breakdown delay time// XVIIth IS DEIV: Proc. — Berkeley, California, 1996,1, 32—36.

181. Chalmers I. D., Phukan B. D. Breakdown time lags in short vacuum gaps// Vacuum, 1982, 32, N. 3, 145—150.

182. Емельянов А. А. К оценке электропрочности вакуумной изоляции на высоковольтных импульсах наносекундной длительности// Вестник Каз. НТУГ1995. — N. 4. — С. 27—30.

183. Емельянов А. А. Оценка работы выхода электронов из металла по времени запаздывания пробоя в вакууме// IV научная Казахстанская конференция по физике твердого тела, посвященная 25-летию Карагандинского университета: Тез. докл.

184. Караганда, 1996. — С. 157—158.

185. Предв. патент РК. N 5377. Способ определения работы выхода электронов материала катода/ А. А. Емельянов. Опубл. в Пром. собств. Оф. бюл., 1997. — N. 4-1 (19).

186. Emelyanov A. A. The estimation of vacuum insulation electric strength for high-voltage nanosecond pulses// 3rd 1С ECAAA: Proc.

187. Xi'an, P. R. China, 1997, 1, 242—248.

188. А. с. СССР. N 550702. Способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции/ А. А. Емельянов,

189. Г. М. Кассиров, Г. В. Смирнов. Опубл. в Б. И., 1977. — N. 10.

190. Емельянов А. А. Прогнозирование импульсной электрической прочности вакуумной изоляции: Дне. .канд техн. наук. — Томск, ТПИ, 1970.—174 с.

191. Смирнов Г. В. Экспериментальное изучение вакуумного пробоя сантиметровых промежутков на импульсах мнкросекундноп длительности: Автореф. дне. .канд. техн. наук. — Томск,1974. — 23 с.

192. Стефанов JI. С. Техника высоких напряжений. — JL: Энергия, 1967.—495 с.

193. Елинсон М. И., Васильев Г. Ф. Автоэлектронная эмиссия. — М.: Физматгиз, 1958.—250 с.

194. Миролюбов Н. Н., Костенко М. В., Левпнштейн М. Л., Тиходеев H.H. Методы расчета электростатических полей. — М.: Высшая школа, .1963.—416 с.

195. Емельянов А. А. К оценке эффективного коэффициента усиления электрического поля на микронеоднородностях поверхности ' катода вакуумного промежутка// Изв. вузов. Физика,-1989. — N. 4. — С. 103—105.

196. Yernelyanov A. A., Kalyatskiy I. I., Kassirov G. М., Smirnov G. V. Problems of the forecasting of the electrical strength of pulse-voltage cm vacuum gaps// Vllth IS DEIV: Proc. — Novosibirsk, 1976,' 130—133.

197. Емельянов А. А., Кассиров Г. M., Смирнов Г. В. и др. Электрическая прочность сантиметровых вакуумныхпромежутков в неоднородных полях на импульсах микросекундной длительности//Изв. вузов. Фнзика.-1976. — N. 11. — С. 160.

198. Крамер Г. Математические методы статистики. — М.: Мир,1975.—648 с.

199. Емельянов A.A. Потенциальная точность оценивания параметров локальной неоднородности диэлектрической проницаемости среды// Математическая статистика и ее приложения: Труды СФТИ при ТГУ. — Томск, 1973. — Вып. 63. — С. 248—252.

200. А. с. СССР. N 900749. Способ установки электродов в секционированном изоляторе электронной импульсной пушки/ Г. В. Смирнов, А. А. Емельянов, Г. Г. Зиновьев, В. Г. Хрнстюков,

201. Глейзер И.З. и др. Сильноточный электронный уско!)птель "Тонус"// Приборы п техн. экспер.-1972. — N. 3. — С. 17—20.

202. Месяц Г. А. Генерирование мощных наносекундных импульсов.

203. М.: Советское Радио, 1974.—256 с.

204. А. с. СССР. N 930415. Способ обезгалшвания контактов/

205. B. С. Бочкарев, В. П. Буц, А. А. Емельянов и др. Опубл. в Б. И.,1982. — N. 19.

206. Ауслендер В. Л., Ильин О. Г., Шендерович А. М. Формирование импульсов в переменной нагрузке// Приборы и техн. эксп.г-1963.1. N. 2. — С. 173—174.

207. Проскуровскнй Д. И., Янкелевнч Е. Б. Генератор для формирования на несогласованной нагрузке одиночных высоковольтных наносекундных импульсов// Приборы и техн. эксп.г1973. — N. 5. — С. 108—111.

208. Воробьев Г. А., Месяц Г. А. Техника формирования высоковольтных наносекундных импульсов. — М.: Госатомпздат, 1963.—160 с.

209. Емельянов А. А., Кассиров Г. М., Филатов А. Л. Прогнозирование электрической прочности вакуумной изоляции в стационарном режиме// Изв. вузов. Физика,-1976. — N. И. —1. C. 138—140.

210. Емельянов А. А. Экспериментальные результаты по влиянию тренировки наносекунднымн импульсами на электрическую прочность вакуумной изоляции// Техника высоких напрял;еннп и электрическая прочность вакуумной изоляции. — Томск, ТПИ,1977. — С. 3-7.

211. Емельянов А. А., Кассиров Г. М., Кузьминов Н. С. Автоэлектронные токи в вакуумном промежутке, тренированном наносекунднымн импульсами// Эмиссионная электроника: Тез. докл. XVII Всесоюзной конференции. — Л.,1978. — С. 428—429.

212. А. с. СССР. N 911646. Способ повышения электрической прочности/ В. П. Буц, А. А. Емельянов, Н. С. Кузьмннов и др. Опубл. в Б. И., 1982. — N. 9.

213. А. с. СССР. N 911648. Способ повышения электрической прочности вакуумной изоляции/ А. А. Емельянов,

214. Н. С. Кузьминов, В. П. Мальгин и др. Опубл. в Б. И., 1982. — N. 9.

215. Alpert D., Lee D., Lyman E. M., e.a. Effect of gas pressure on electrical breakdown and field emission// J. Appl. Pliys., 1967, 38, N. 2, 880—881.

216. Ettinger S. Y., Lyman E. M. Effects of gas conditioning on cathode surfaces, field emission and electrical breakdown// Illrd IS DEIV: Proc. — Paris, 1968, 128—133.

217. Емельянов А. А.; Кассиров Г. M. О прогнозировании электрической прочности вакуумного промежутка на импульсном напряжении// Ненакаливаемые катоды. Крат, содерж. докл. Всесоюзного симпозиума. — Томск, 1979. — С. 39—40.

218. Лебедев В. Б., Сырцев В. Н., Фельдман Г. Г. Электропрочность ускоряющего промежутка импульсного электронно-оптического преобразователя// Приборы и техн. эксп.~1990. — N. 4. —1. С. 184—186.

219. Емельянов А. А. Электропрочность ускоряющего промежутка микроканальная пластина — экран усилителя яркости// Приборы и техн. эксп-1996. — N. 2. — С. 109—111.

220. Ганичев В. А., Елкин С. К., Зайдель И. Н. и др. Многоканальный стробируемый счетчик фотонов// Приборы и техн. эксп.т-1987. — N. 5. — С. 152—155.

221. Emel'yanov A. A. Breakdown strength of a microchannel plate for pulses of nanosecond duration// Instr. and Exper. Teclmiq., 1996, 39, N. 6, 830—832.

222. Емельянов А. А., Мальгнн В. П., Павленко В. Г. н др. Наносекундная тренировка фотоэлектронных приборов с микроканальным усилением// Электронная промышленность,— 1989. — N. 3. — С. 27—28.

223. Emel'yanov A. A. High-voltage nanosecond conditioning of the microchannel plate — screen vacuum gap// Instr. and Exper. Techniq., 1996, 39, N. 6, 837—839.

224. А. с. СССР. N 1409061. Способ тренировки фотоэлектронного прибора/ А. А. Емельянов, В. П. Мальгнн, Ю. А. Розэ и др., 1988.

225. Einelyanov A. A. Liquidation of the emission centers on film cathode by high voltage pulses in vacuum// XVIItli IS DEIV: Proc. — Berkeley, California, 1996,1, 37—41.

226. Einelyanov A. A. About liquidation of the emission centers on film cathode by high voltage pulses in vacuum// Second 1С MPSL'96: Book of Abstr. — Sumy, Ukraina, 1996, 136.

227. Emel'yanov A. A. Effect of liigh-voltage-naiiosecond-pulse front duration on the efficiency of conditioning the accelerating gap between the microchannel plate and screen// Instr. and Exper. Techniq., 1997, 40, N. 4, 516—518.

228. Einelyanov A. A. Strength of vacuum gap with film electrodes// XVIIIth IS DEIV: Proc. — Eindhoven, The Netherlands, 1998, I, 52—55.

229. Einelyanov A. A. Time characteristics of discharge along channels surface of microchannel plate// 3rd 1С ECAAA: Proc. — Xi'an, P. R. China, 1997, 1, 49—56.

230. А. с. СССР. N 1473597. Способ тренировки фотоэлектронного прибора/ А. А.Емельянов, В. П. Мальгин, Ю. А. Розэ и др., 1988.

231. А. с. СССР. N 1535259. Способ тренировки фотоэлектронного прибора/ А. А. Емельянов, В. П. Мальгнн, В. Г. Павленко и др., 1989.

232. Einelyanov A. A. Pre-breakdown nanosecond conditioning production cycles of the microchannel plate-screen accelerating gap film electrodes// 1997 High Voltage Workshop: Abstr. — Newport Beach, California, 1997, Session 1, Presentation 6.

233. Einelyanov A. A. On the optimum modes of the electrodes electropulsed conditioning in vacuum// 1998 Material Research Society Spring Meeting: Abstr. — San-Francisco, California, 1998, C9.3, 65.