Аннотация:
Проанализирована возможность применения закона подобия для различных типов импульсных разрядов. За основу анализа взята зависимость pτ=f(E/p), где τ — время формирования разряда, p — давление газа, E — импульсная напряженность поля, при которой наступает пробой. Закон справедлив для таунсендовского и стримерного пробоев при сравнительно большой длине промежутка d (для атмосферного воздуха d>1 см). В миллиметровых промежутках этот закон соблюдается для многих газов только при многоэлектронном инициировании пробоя вплоть до пикосекундного диапазона. При этом время т определяется от момента достижения амплитуды напряжения до момента начала роста тока и спада напряжения на промежутке в процессе одновременного развития большого числа электронных лавин. При инициировании малым числом электронов время τ почти на порядок больше, чем при многоэлектронном инициировании, что обусловлено сравнительно медленным процессом накопления свободных электронов в промежутке, важную роль в котором играют убегающие электроны (УЭ). Однако время θ быстрого спада напряжения и роста тока в том и другом случае подчиняется закону подобия pθ=F(E/p). Высказано предположение, что источником УЭ является автоэлектронная эмиссия с микровыступов катода, которая прекращается при появлении взрывной эмиссии электронов, что и ограничивает длительность импульса тока УЭ до 10−10 с. Показана справедливость закона подобия pτ=f(E/p) для импульсного СВЧ-пробоя.
Эта публикация цитируется в следующих 106 статьяx:
Dong Yang, John P. Verboncoeur, Yangyang Fu, “Demonstration of Similarity Laws and Scaling Networks for Radio-Frequency Plasmas”, Phys. Rev. Lett., 134:4 (2025)
Zemin Duan, Zhihang Zhao, Zhen Wang, Yangyang Fu, “Evaluation of the Similarity Properties of Double-Headed Streamer Propagation”, IEEE Trans. Dielect. Electr. Insul., 32:1 (2025), 383
Hui Wen, Julian Schulze, Yangyang Fu, Jing-Yu Sun, Quan-Zhi Zhang, “Similarity laws of low pressure inductively coupled discharges based on PIC/MCC simulations”, Plasma Sources Sci. Technol., 34:3 (2025), 03LT01
Zhihang Zhao, Zhen Wang, Zemin Duan, Yangyang Fu, “Dynamical Similarity of Streamer Propagation in Geometrically Similar Combined Air Gaps”, IEEE Trans. Dielect. Electr. Insul., 32:2 (2025), 1017
Yu. V. Dobrov, V. A. Lashkov, I. Ch. Mashek, A. M. Prokshin, M. E. Renev, R. S. Khoronzhuk, “Laser Spark-Free Initiation of a Subcritical Microwave Discharge”, J Eng Phys Thermophy, 2024
Lin Wang, Jiamin Wu, Changjiang Liao, Jinwei Gao, “Similarity study of low-pressure microwave argon plasma based on numerical simulation”, Physics of Plasmas, 31:6 (2024)
Gang Wang, Jiancang Su, Wenyuan Liu, Sheng Liu, Yankun Huo, Yafeng Pan, Hongyan Fan, Shifei Liu, “Self-breakdown statistics of a high-pressure spark gap with a microarray graphite cathode”, Review of Scientific Instruments, 95:7 (2024)
Н. М. Зубарев, Г. А. Месяц, М. И. Яландин, “Условия генерации убегающих электронов в воздушном зазоре с неоднородным электрическим полем: теория и эксперимент”, УФН, 194:8 (2024), 853–864; N. M. Zubarev, G. A. Mesyats, M. I. Yalandin, “Conditions for the generation of runaway electrons in an air gap with an inhomogeneous electric field: theory and experiment”, Phys. Usp., 67:8 (2024), 803–813
N. M. Zubarev, O. V. Zubareva, M. I. Yalandin, “Runaway Electrons in a Gas Diode with a Wedge-Shaped Cathode”, Tech. Phys., 69:6 (2024), 1846
Stepan N. Ivanov, Vasily V. Lisenkov, “Methodology for measuring the energy characteristics of two-electrode gas discharge plasma switches in the picosecond range using the reflectometry method”, Physics of Plasmas, 31:10 (2024)
Bangfa Peng, Ruizhi Wang, Jie Li, Nan Jiang, Dingkun Yuan, Zhanqing Chen, Zhipeng Lei, Ailiang Kang, Jiancheng Song, “A coplanar-volume coupled discharge based on pre-ionization: Physical and chemical properties”, Applied Physics Letters, 125:14 (2024)
A. V. Kozyrev, L. N. Lobanov, G. A. Mesyats, N. S. Semeniuk, K. A. Sharypov, S. A. Shunailov, M. I. Yalandin, N. M. Zubarev, O. V. Zubareva, “Local and nonlocal conditions for electron runaway in a gas gap with a conical cathode with a variable opening angle”, Physics of Plasmas, 31:10 (2024)
A. I. Saifutdinov, A. A. Saifutdinova, S. S. Sysoev, F. R. Gatiyatullin, I. G. Dautov, T. Kh. Baykhanov, “Parametric Analysis of Geometrically Similar ICP Discharges in Argon”, High Energy Chem, 58:S2 (2024), S232
V. Maksimov, Y. Cao, A. Haim, N. Asmedianov, A. Kostinskiy, J. G. Leopold, Ya. E. Krasik, “Studies of gas ionization by high-power, sub-nanosecond microwave pulses”, Physics of Plasmas, 31:12 (2024)
V. A. Golenishchev-Kutuzov, A. V. Golenishchev-Kutuzov, A. V. Semennikov, R. I. Kalimullin, D. A. Ivanov, “Complex Remote Diagnostics of Defects in the Insulation of High-Voltage Equipment”, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 88:12 (2024), 2008
M. A. Belyaev, M. A. Gashkov, M. I. Yalandin, N. M. Zubarev, O. V. Zubareva, “Nonlocal Condition for Electron Runaway in a Gas Diode with a Needle Cathode”, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 88:S4 (2024), S482
K. P. Savkin, D. A. Sorokin, D. V. Beloplotov, A. G. Nikolaev, M. V. Shandrikov, A. A. Cherkasov, K. A. Shcheglov, “Features of Thermal Erosion of a Cathode during Glow Discharge at Atmospheric Pressure in Argon Flow”, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 88:S4 (2024), S546
Yaohua Li, Yuyang Pan, Miao Tian, Yue Wang, Yunan He, Jianhua Zhang, Jiahui Chu, Lifang Dong, “Three-dimensional pattern in dielectric barrier discharge with modulated gas gap”, Physics of Plasmas, 30:3 (2023)
Haoxuan Wang, Ayyaswamy Venkattraman, Amanda M. Loveless, Allen L. Garner, “Particle-in-cell simulations of the ionization process in microwave argon microplasmas”, Journal of Applied Physics, 134:10 (2023)
Huihui Wang, Dong Yang, Bocong Zheng, Yangyang Fu, “Similarity rules for inductive radio frequency plasmas with thermohydrodynamic coupling effects”, Journal of Applied Physics, 134:6 (2023)