- На начальной стадии вакуумного пробоя в длинных промежутках, при принудительном инициировании катодного пятна формируется следующая структура: плазма катодного пятна; плазма катодного факела, характеризующаяся спадающим потенциалом; двойной слой между плазмами пятна и факела; столб разряда. В двойном слое и катодном факеле ионизуются пары материала катода. При этом ионы, двигающиеся к катоду, ускоряются в двойном слое, а ионный поток к аноду возникает за счет ускорения ионов в области спада потенциала в катодном факеле. Высокая проводимость столба обусловлена компенсацией объемного заряда электронов зарядом ионов, движущихся к аноду. Обрывы тока связаны с разрушением области немонотонного распределения потенциала в двойном слое и катодном факеле.
- Зажигание газового разряда низкого давления при инициировании пучком электронов происходит, когда со стороны катода распостроняется интенсивный поток электронов и концентрация газа превышает критическую. На стадии запаздывания пробоя вблизи анода возникает область немонотонного распределения потенциала, в которой происходит ионизация газа осциллирующими электронами. Столб разряда формируется при распространении плазмы от анода к катоду. Время запаздывания пробоя не зависит от напряжения, приложенного к зазору и резко возрастает при концентрации газа стремящейся к критической.
- Зажигание в полом катоде псевдоискрового разрядника разряда низкого давления с принудительным инициированием катодного пятна и тлеющего разряда с токами единицы ампер приводит к пробою в основном промежутке с временем запаздывания менее 200 нс. Использование узла инициирования катодного пятна на основе пробоя по поверхности полупроводника и организация тлеющего разряда путем переключения тока из системы вспомогательных электродов на полый катод, позволяет получать указанные времена запаздывания относительно начала запускающего импульса при его амплитуде менее полутора киловольт.
- Механизм формирования псевдоискрового разряда при статическом пробое аналогичен случаю пробоя при принудительном инициировании пучком электронов. При этом поток электронов в разрядный промежуток обеспечивается предпробойными токами, усиленными вследствие эффекта полого катода. Увеличение напряжения статического пробоя обусловлено, подавлением эффекта полого катода и, соответственно, уменьшением предпробойных токов. Это может быть достигнуто либо уменьшением размеров области внутри полого катода, где происходит осциллирующее движение и размножение электронов, либо искусственным экстрагированием зарядов из данной области на вспомогательный электрод.
- В электродной системе псевдоискрового разрядника полость, образованная стенками отверстия в катоде, играет роль полого катода. Основным процессом рождения заряженных частиц в полости является ионизация газа электронами, стартовавшими с поверхности и ускоренными в катодном слое. Плотность тока на катоде, при которой происходит переход от плотного к сверхплотному тлеющему разряду, возрастает с уменьшением атомного веса газа. Смена форм горения обусловлена возникновением взрывоэмиссионных процессов на поверхности катода
- Сформулированы принципы функционирования псевдоискровых разрядников, позволившие разработать промышленные образцы нового класса отпаянных сильноточных коммутаторов с холодным катодом серий TDI и TPI и впоследствии улучшить их характеристики. Приборы позволяют коммутировать токи в диапазоне от единиц до сотен килоампер в микро и наносекундном диапазоне времен при анодном напряжении до 50 кВ, и допускают подачу на высоковольтный электрод напряжения отрицательной полярности. Разрядники допускают реверс тока и обладают наносекундной стабильностью срабатывания при низкой амплитуде импульсов запуска около 1 кВ и ресурсе до 106 Кл. Приборы могут работать в режиме параллельной коммутации.
2. Обрывы тока в импульсном разряде низкого давления, инициируемом путем принудительного зажигания катодного пятна / А. В. Болотов, А. В. Козырев, А. В. Колесников, Ю. Д. Королев, В. Г. Работкин, И. А. Шемякин // Журн. техн. физики. – 1991.– Т. 61. − вып. 1. – CС. 40  46
3. Current cut − off in vacuum plasma − filled diode / A. V. Bolotov, A. V. Kozyrev, A. V. Kolesnikov, Yu. D. Korolev, V. G. Rabotkin, I. A. Shemyakin // Proc. XV Intern. Symp. on Discharge and Electrical Insulation in Vacuum. – Darmstadt, 1992. – PP. 683  685.
4 Козырев А. В., Королев Ю. Д., Шемякин И. А. Процессы в катодной области дугового разряда низкого давления // Изв. высш. учебн. завед. Физика. – 1994. –№ 3. – CС. 5  25.
5. The concept of nonmonotonic potential distribution in low-pressure gas discharges / A. V. Bolotov, A. V. Kozyrev, Yu. D. Korolev, I. A. Shemyakin // Proc. XVII Intern. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. – Berkeley, 1996. – Vol. 1. – PP. 141  145.
6. Concept of nonmonotonic potential distribution in the near cathode regions of vacuum arc and low-pressure gas discharge / A. V. Bolotov, A. V. Kozyrev, Yu. D. Korolev, I. A. Shemyakin // Proc. Third Intern. Conf. on Electrical Contacts, Arcs, Apparatus and their Applications. – Xian, P.R. China, 1997. – Vol. 1  P. 41.
7. Частотный псевдоискровой разрядник с наносекундной стабильностью запуска для коммутации сильноточных коротких импульсов / В. С. Богданов, К. А. Клименко, А. В. Колесников, Ю. Д. Королев, В. А. Лавринович, В. Г. Работкин, И. А. Шемякин // Приборы и техника эксперимента.  1992.  № 2.  СC. 167  170.
8. Исследование механизма зажигания разряда в псевдоискровых разрядниках низкого давления / К. А. Клименко, А. В. Колесников, Ю. Д. Королев, В. Г. Работкин, И. А. Шемякин // Физика плазмы. – 1991. – Т. 17. − вып. 10. – СC. 1256  1262.
9. Low pressure discharge in pseudosparks / K. A. Klimenko, A. V. Kolesnikov, Yu. D. Korolev, V. G. Rabotkin, I. A. Shemyakin // Proc. XX Intern. Conf. on Phenomena in Ionized Gases.  Pisa, Italy, 1991.  Vol. 2.  PP. 492  493.
10. Параллельная работа псевдоискровых разрядников на общую нагрузку / К. А. Клименко, А. В. Колесников, Ю. Д. Королев, В. Г. Работкин, И. А. Шемякин // Приборы и техника эксперимента.  1992.  № 6.  CС. 135  139.
11. V. D. Bochkov, Yu. D. Korolev, I. A. Shemyakin. High-current ceramic-metal sealed-off pseudospark switches (designs and applications) // Proc. XVII Intern. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum – Berkeley, 1996. – Vol. 2. – PP. 977  980.
12. Ceramic − metal sealed − off pseudospark switch with a trigger unit based on flashover / O. B. Frants, V. G. Geiman, Yu. D. Korolev, V. D. Bochkov, C. Bickes, K. Frank, M. Schlaug // Proc. XVIII Int. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum  Eindhoven, The Netherlands − August 17 − 21.  1998.  Vol. 1.  PP. 386  389.
13. K. Frank, J. Urban, Ch. Bickes, M. Iberler, U. Ernst, Yu. D. Korolev, O. B. Frants, V. G. Geyman, I. A. Shemyakin, V. D. Bochkov. Mechanism of the pseudospark initiation for the switches with a trigger unit based on flashover // Proc. XIXth Intern. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum − September 18 − 22 − 2000.− Xi’an, China − Vol. 1 − PP. 331 334.
14. Seld − off pseudospark switches for pulsed power applications (current status and prospects) / Yu. D. Korolev, O. B. Frants, I. A. Shemyakin, V. G. Geyman, V Dyagilev, V Ushich, V. D. Bochkov, K. Frank, M. Iberler, J. Urban // IEEE Trans. On Plasma Sci.  Oct. − 2001.  Vol. 29 − No. 5  PP. 796  801.
15. Режимы запуска псевдоискрового разрядника со вспомогательным тлеющим разрядом в узле поджига / К. А. Клименко, Ю. Д. Королев, В. Г. Работкин, О. Б. Франц, И. А. Шемякин // Журн. техн. физики. – 1992. – Т. 62, вып. 10. – CС. 74  80.
16. Processes in the prebreakdown stage of a low − pressure discharge and the mechanism of discharge initiation in pseudospark switches / A. V. Kozyrev, Yu. D. Korolev, V. G. Rabotkin, I. A. Shemyakin // J. Appl. Phys. – 1993. – Vol. 74 − No. 9. – PP. 5366  5371.
17. Исследование псевдоискрового разрядника со вспомогательным тлеющим разрядом в цепи запуска / К. А. Клименко, А. В. Колесников, Ю. Д. Королев, В. Г. Работкин, О. Б. Франц, И. А. Шемякин // Журн. техн. физики.  1992.  Т. 62, вып. 2. С. 456.
18. Electrical breakdown mechanism in pseudospark switches / K. A. Klimenko, A. V. Kozyrev, Yu. D. Korolev, V. G. Rabotkin, I. A. Shemyakin // Proc. XV Intern. Symp. on Discharge and Electrical Insulation in Vacuum  Darmstadt, 1992.  PP. 467  469.
19. Mechanism for initiation of pseudospark discharge by an ion beam injected from anode side / Yu. D. Korolev, O. B. Frants, I. A. Shemyakin, V. G.Rabotkin, V. D. Bochkov, K. Frank, A. I. Kuzmichev, D. A. Kuzmichev // Proc. XXIV Intern. Conf. on Phenomena in Ionized Gases  Warsaw, Poland, 1999.  Vol. III.  PP.57  58
20. Effect of a prebreakdown current on the hold − off voltage and discharge initiation in the pseudospark switches / V. D. Bochkov, A. V. Kolesnikov, Yu. D. Korolev, V. G. Rabotkin, O. B. Frants, I. A. Shemyakin // Proc. XVI Intern. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum  Moscow  St. − Peterburg, 1994.  SPIE Proc.  1994.  Vol. 2259.  PP. 317  320.
21. А. В. Болотов, А. В. Козырев, Ю. Д. Королев, В. Г. Работкин, О. Б. Франц, И. А. Шемякин Механизм статического пробоя псевдоискрового разрядника // Физика низкотемпературной плазмы. Материалы конференции.  Петрозаводск, 1995.  Ч. 2.  CС. 216  217.
22. Investigation of the effect of blocking potential on the static breakdown voltage and discharge initiation in the pseudospark switches / V. D. Bochkov, A. V. Kolesnikov, Yu. D. Korolev, V. G. Rabotkin, O. B. Frants, I. A. Shemyakin // IEEE Trans. On Plasma Sci.  1995.  Vol. 23 − No. 3  PP. 341  346.
23. Suppression of a prebreakdown current as a method to increase a static breakdown voltage in pseudospark switches / A. V. Bolotov, A. V. Kozyrev, Yu. D. Korolev, O. B. Frants, I. A. Shemyakin // Proc. XXII Intern. Conf. on Phenomena in Ionized Gases  Hoboken − USA, 1995.  Part 1. − PP. 39  40.
24. Исследование предпробойных токов, протекающих в псевдоискровых разрядниках / В. Д. Бочков, А. В. Колесников, Ю. Д. Королев, В. Г. Работкин, О. Б. Франц, И. А. Шемякин // Журн. техн. физики.  1997.  Т. 67 − вып. 10.
25. Исследование потоков ионов, возникающих в прикатодных областях дуги низкого давления / Н. Н. Коваль, Н. П. Кондратьева, Ю. Д. Королев, И. А. Шемякин, П. М. Щанин // Конф. по физике низкотемпературной плазмы ФНТП − 98: Мат. конф. − Петрозаводск, 1998.  Ч. 1.  С. 234  238.
26. Исследование потоков ионов, возникающих в прикатодных областях дуги низкого давления / Н. Н. Коваль, Н. П. Кондратьева, Ю. Д. Королев, И. А. Шемякин, П. М. Щанин // Изв. АН Сер. физическая – 1999. – Т. 63 − № 11. – СC. 2271  2275.
27. Yu. D. Korolev, O. B. Frants, V. G. Geyman, R. V. Ivashov, N. V. Landl, I. A. Shemyakin, K. Frank, I. Petzenhauser. High-current low − pressure pulsed glow discharge with a hollow cathode // Proc. 7th International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows − Tomsk, Russia − 25 − 29 July − 2004 − PP. 107 – 110.
28. Yu. D. Korolev, O. B. Frants, V. G. Geyman, R. V. Ivashov, N. V. Landl, I. A. Shemyakin, K. Frank, R. Bischoff. Current quenching in the pseudospark discharge and generation of a fast electron beam // Proc. XXIth International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum − Yalta, Crimea − September 27 – October 1, 2004. − PP. 287 – 290.
29. R. Bischoff, K. Frank, I. Petzenhauser, Yu. D. Korolev, O. B. Frants, V. G. Geyman, N. V. Landl, I. A. Shemyakin. Temporal structure of the fast electron beam at the stage of formation of the pseudospark discharge with external triggering // Proc. XXIth International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum − Yalta, Crimea − September 27 – October 1, 2004.− PP. 291 – 294.
30. Развитие импульсного разряда в сильноточных коммутаторах низкого давления с холодным катодом / В. Д. Бочков, А. В. Болотов, B. Г. Гейман, Н. В. Ландль, Р. В. Ивашов, Ю. Д. Королев, О. Б. Франц, И. А. Шемякин // Изв. Академии наук. Сер. Физическая.− 2003.−В. 67. − N. 9. − СC. 1287 − 1292.
31. Mechanism of the current quenching phenomenon in pseudospark discharge / Yu. D. Korolev, O. B. Frants, V. G. Geyman, R. V. Ivashov, N. V. Landl, I. A. Shemyakin // Proceedings XXth International symposium on discharges and electrical insulation in vacuum. – Tours, France. – July 1 – 5, 2002. – PP. 491 – 494.
32. K. Frank, Ch. Bickes, U. Ernst, M. Iberler, A. Rainer, J. Schwab, J. Urban, W. Weisser, V. Bochkov, O. B. Frants, Yu. D. Korolev, and I. A. Shemyakin, “Design criteria for high performance, high power pseudospark switches” // Proc. 12th IEEE International Pulsed Power Conference − Monterey, California − June 27 − 30, 1999. − Vol. 1 − PP. 224 227.
33. Yu. D. Korolev, O. B. Frants, V. G. Geyman, N. V. Landl, R. V. Ivasov, I. A. Shemyakin, R. E. Bischoff, K. Frank, “Temporal structure of the fast electron beam generated in the pseudospark discharge with external triggering" // IEEE Trans. On Plasma Sci. − 2005. − vol. 33 − no 5 − PP. 1648 – 1653.
34. A. V. Bolotov, Yu. D. Korolev, N. V. Landl, O. B. Frants, I. A. Shemyakin and J. Urban / An Investigation of Plasma Parameters of Pulse High − Current Hollow-Cathode Glow Discharge // 15th SHCE Proceedings − Tomsk, 2008. – PP. 244-247.
35. Yu. D. Korolev, O. B. Frants, V. G. Geyman, R. V. Ivasov, N. V. Landl, I. A. Shemyakin, “Generation of EUV Radiation in Plasma of the High − Current Hollow-Cathode Glow Discharge” // Известия Вузов. Физика. − 2006. − № 11 − Приложение − CC. 169 − 172.
36. Yu. D. Korolev, O. B. Frants, V. G. Geyman, R. V. Ivashov, N. V. Landl, I. A. Shemyakin Space − Time Evolution of the Pseudospark Discharge Plasma Emitting Near 13.5 nm // Известия Вузов. Физика. − 2006. − № 11 − Приложение − CC. 217-220.
37. Bolotov A. V., Korolev Yu. D., Frants O. B., Landl N. V., Shemyakin I. A. The EUV Emission Formation from Pseudospa Discharge Plasma // Изв. вузов. Физика.  2007.  № 9. − Приложение.  CС. 136  139.
38. Limited current for a low-pressure pulsed glow discharge with hollow cathode / Yu. D. Korolev, O. B. Frants, V. G. Geyman, R. V. Ivashov, N. V. Landl, I. A. Shemyakin // Proc. 6th international conference on modification of materials with particle beams and plasma flows // Edited by G. A. Mesyats, S. D. Korovin, A. I. Ryabchikov. – Tomsk, Russia. – 23 – 28 September 2002. – PP. 117 – 120.
39. Investigation on dense and superdense glow discharge phases in pseudospark electrode systems / Yu. D. Korolev, O. B. Frants, V. G. Geyman, R. V. Ivashov, N. V. Landl, I. A. Shemyakin // IV Intern. Conf. Plasma Phys. and Plasma Techn. Minsk, Belarus. − September 2003. − Vol. 1. − P. 11.
40. Бочков В. Д., Дягилев В. М., Королев Ю. Д., Ушич В. Г., Шемякин И. А. Патент РФ № 2089003 (заявка 95117322) на изобретение «Газоразрядный прибор с холодным катодом».
41. Бочков В. Д., Королев Ю. Д., Шемякин И. А. Псевдоискровые разрядники для коммутации больших импульсных токов // Физика низкотемпературной плазмы. Материалы конференции.  Петрозаводск, 1995.  Ч. 3.  CС. 402  404.
42. Parallel operation of sealed − off pseudospark switches onto common load / V. D. Bochkov, O. B. Frants, V. G. Geiman, Yu. D. Korolev, V. G. Rabotkin, I. A. Shemyakin // Proc. XVII Intern. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. – Berkeley, 1996. – Vol. 2. – PP. 974  976.
43. V. D. Bochkov, V. M. Djagilev, V. G. Ushich, Yu. D. Korolev, I. A. Shemyakin, O. B. Frants, K. Frank “Sealed − off pseudospark switches (current status and prospects)” // Proc. 1st Intern. Congress on Radiation Physics, High Current Electronics and Modification of Materials − Tomsk, Russia − 24 – 29 September, 2000. − Vol. 2 (12th Symp. on High Current Electronics) − PP. 245 – 249.
44. Псевдоискровые разрядники для схем питания импульсных лазеров / В. Д. Бочков, Ю. Д. Королев, К. Франк, О. Б. Франц, И. А. Шемякин // Изв. вузов. Физика. – 2000. – Т. 43 − № 5 – CС. 97  105.
45. Формирование и развитие сильноточного импульсрого разряда в псевдоискровом разряднике /А. В. Болотов, В. Д. Бочков В. Г. Гейман, Р. В. Ивашов, Ю. Д. Королев, Н. В. Ландль, О. Б. Франц, И. А. Шемякин // Конф. по физике низкотемпературной плазмы ФНТП-2001: Мат. конф. − Петрозаводск, 2001.  Ч. 1.  СC. 90  95.
46. Methods for reducing the forward voltage drop in pseudospark switches / V. D. Bochkov, V. M. Dyagilev, V. G. Ushich O. B. Frants, Yu. D. Korolev, I. A. Shemyakin, V. G. Geyman, R. V. Ivashov, N. V. Landl, K. Frank, M. Iberler, J. Urban // Int. power modulator conference abstract book. – Holliwood, USA. – June 30 – July 3, 2002. – P. 141
47. Yu. D. Korolev, O. B. Frants, I. A. Shemyakin, V. G. Geyman, V. D. Bochkov, R. V. Ivashov, N. V. Landl, K. Frank, M. Iberler, J. Urban, "Features of the pseudospark switch operation at a low anode voltage" // in Proc. The 28th IEEE International Conference on Plasma Science and The 13th IEEE International Pulsed Power Conference, Las Vegas, Nevada, − 2001, PP. 1754 – 1757.
48. Механизм прерывания тока тлеющего разряда низкого давления и переключения тока на дополнительный анод / Н. Н. Коваль, Ю. Д. Королев, И. А. Шемякин, П. М. Щанин, О. Б. Франц // Конф. по физике низкотемпературной плазмы ФНТП − 98: Мат. конф. − Петрозаводск, 1998.  Ч. 1.  CС. 297  300.
49. Yu. D. Korolev, I. A. Shemyakin, O. B. Frants, K. Frank “Low voltage triggering of a pseudospark switch” // Proc. XIXth Intern. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum − September 18 − 22, 2000. − Xi’an, China − Vol. 1 − PP. 335 338.
50. Low-voltage triggering for pseudospark switch with an auxiliary glow discharge / Yu. D. Korolev, O. B. Frants, I. A. Shemyakin, V. G. Geyman, V Dyagilev, V Ushich, V. D. Bochkov, K. Frank, M. Iberler, J. Urban // IEEE Trans. On Plasma Sci.  Oct. 2001.  Vol. 29 − No. 5.  PP. 796  801.
51. Yu. D. Korolev, O. B. Frants, V. G. Geyman, et al. “EUV radiation from plasma of a pseudospark discharge in its different stages”: Proceedings of SPIE / edited by Kamil A. Valiev − Zvenigorod, 2003. − vol. 5401 − PP. 16 – 21.
52. Yu. D. Korolev, O. B. Frants, V. G. Geyman, R. V. Ivashov, V. N. Landl, I. A. Shemyakin “Energy Input Regimes in the EUV Radiation Source Based on the Pseudospark Discharge” // Proc. XXIInd International Symposium on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum − Matsue, Japan, September 25 − 29, 2006.
53. Parallel operation of sealed − off pseudospark switches onto common load / V. D. Bochkov, O. B. Frants, V. G. Geiman, Yu. D. Korolev, V. G. Rabotkin, I. A. Shemyakin // Proc. XVII Intern. Symp. on Discharges and Electrical Insulation in Vacuum. – Berkeley, 1996. – Vol. 2. – PP. 974  976.