Excitation of plasma by electric pulses in neon medium

Abstract

We studied characteristics of the neon plasma source excited in the atmosphere under the following conditions: gas pressure is about 2 Torr, rectangular pulses have an amplitude from 200 to 800 V, pulse duration is from 0.2 to 10 µs, repetition rate is from 0.2 up to 1 kHz. There is a mode with a stable and unstable mode of existence of the plasma when the voltage on the electrodes of the plasma source varies from 800 to 350 V and from 350 to 250 V before the extinction of the plasma. The pulse from the PMT output in a steady state plasma has a decay of about 100 µs, the duration of which does not depend on the magnitude of the voltage, frequency and pulse duration. With a decrease in the supply voltage U, the pulse front duration with a photomultiplier is increased from 74 to 450 ns. It is shown that a large neon plasma relaxation time of 100 µs compared with a beam pulse duration of 1…2 µs allows only one time to change the phase of the accelerating field.

Проведено дослідження характеристик неонового джерела плазми, порушуваного прямокутними імпульсами з амплітудою напруги від 200 до 800 У, тривалістю від 0,2 до 10 мкс і частотою від 0,2 до 1 кГц при тиску газу в камері джерела плазми порядку 2 Торр. Дослідження показали, що спостерігаються режими зі стійким і нестійким станами плазми при зміні напруги на електродах джерела плазми від 800 до 350 В и від 350 до 250 В до загасання плазми. Імпульс із виходу ФЕП в стійкому стані плазми має спад близько 100 мкс, тривалість якого не залежить від величини напруги, частоти і тривалості імпульсу. При зменшенні живільної напруги тривалість фронту імпульсу з ФЕП збільшується з 74 до 450 нс. Показано, що великий час релаксації неонової плазми у порівнянні із тривалістю імпульсу (1…2) мкс проходження електронного пучка дозволяє тільки один раз змінити фазу прискорювального поля.

Проведены исследования характеристик неонового источника плазмы, возбуждаемого прямоугольными импульсами с амплитудой напряжения от 200 до 800 В, длительностью от 0,2 до 10 мкс и частотой от 0,2 до 1 кГц при давлении газа в камере источника плазмы порядка 2 Торр. Исследования показали, что наблюдаются режимы с устойчивым и неустойчивым состоянием плазмы при изменении напряжения на электродах источника плазмы от 800 до 350 В и от 350 до 250 В до погасания плазмы. Импульс с выхода ФЭУ в устойчивом состоянии плазмы имеет спад около 100 мкс, длительность которого не зависит от величины напряжения, частоты и длительности импульса. При уменьшении питающего напряжения длительность фронта импульса с ФЭУ увеличивается с 74 до 450 нс. Показано, что большое время релаксации неоновой плазмы 100 мкс по сравнению с длительностью импульса (1…2) мкс следования электронного пучка позволяет только один раз менять фазу ускоряющего поля.