Högströms pulserande jonaccelerator . Huvuduppgiften är bildandet och accelerationen av jonstrålar med hög densitet .
Högströms pulsade acceleratorer används i anläggningar för experimentell forskning inom området trög termonukleär fusion , för att simulera effekten på utrustning av elektromagnetisk och penetrerande strålning som härrör från kärnexplosioner, i vissa tekniska processer för industriell produktion. Generering av kraftfulla röntgenpulser för att testa motståndet hos militär utrustning. De används för att modifiera ytskiktet av beläggningen och spraya materialet för dess ytterligare avsättning - skapandet av filmer och beläggningar.
Högströms pulsade acceleratorer började sin intensiva utveckling i början av 1970-talet. Högströms laddade strålar har blivit ett nytt studieobjekt. Strömmen som bärs av dessa strålar mäts inte i milliampere, utan i megaampere. Det är inte längre möjligt att styra en sådan stråle med hjälp av magnetfältspolar. Och du måste använda sina egna elektromagnetiska fält. Utvecklingen av högströms pulsad teknologi underlättades av en ny riktning på 70-talet, Controlled Thermonuclear Fusion. Laddade strålar var tänkt att användas för att överföra hög energi och aktivera termonukleär fusion. Impulstekniken utvecklades vidare i programmet SDI (Strategic Defense Initiative). Tanken bakom att använda högenergistrålar var att orsaka förstörelse och skada med en hög energikälla. I början av 1990-talet förlorade SDI-programmet sin relevans, forskningen inom detta område blev mindre intensiv men gav många resultat. 70-talets fysiker, som tog itu med problemet med att antända en termonukleär explosion, föreslog att man skulle använda jonstrålar snarare än elektronstrålar. Eftersom de är mindre känsliga för magnetfältet. Vid höga energier finns det en begränsning på acceleratordiodens ström, förknippad med hög ström. Förutom den elektriska kraften verkar en magnetisk kraft på elektronerna, som lindar elektronerna mot diodens axel.
Funktionsprincipen bygger på fenomenet explosiva utsläpp. Gaspedalen arbetar i ett tvåpulsläge. För den första pulsen appliceras en negativ strömpuls på anoden (gjord av en halvledare eller annat material). Ett elektriskt fält med hög densitet bildas mellan katoden och anoden . Som ett resultat sker först en autoelektronisk emission av elektroner, som förvandlas till explosiv elektronemission. Som ett resultat bildas plasma mellan katoden och anoden (nära anodens yta) . Plasmaelektroner är avskärmade av ett magnetfält . Och för den andra positiva högspänningspulsen till anoden, accelereras plasmajonerna av det elektriska fältet.