- Субнаносекундная синхронизация высоковольтного генератора импульсов РАДАН 303 и электронно-оптической камеры, позволила впервые провести регистрацию свечения сопровождающего субнаносекундный пробой сильноперенапряженных газовых промежутков высокого давления. Были измерены скорости волновых ионизационных процессов и изучена динамика развития пробоя.
- За счет распространения катодонаправленной волны ионизации, вблизи катода на предпробойной стадии на короткое (до 100 пс) время формируется область усиленного поля с напряженностью в 7-15 раз превышающей среднюю напряженность электрического поля в разрядном промежутке. В результате такого усиления поля, часть плазменных электронов может перейти в режим непрерывного ускорения.
- Зарегистрирован пучок "быстрых" или "непрерывно ускоренных" электронов при субнаносекундном пробое сильноперенапряженных газовых промежутков высокого, вплоть до 40 атмосфер, давления. При этом, "быстрые" электроны регистрируются во всех пробоях газового зазора, при которых между электродами образуется искра. Ранее при таких высоких давлениях газа "быстрые" электроны не регистрировались.
- Обнаружен откол материала с тыльной стороны анода под действием пучка "быстрых" электронов, формирующихся в газовом разряде высокого давления.
- Получен массив данных по пороговым напряжениям коммутации, при которых начинают регистрироваться существенные токи в газовом промежутке при воздействии субнаносекундных импульсов напряжения; временам формирования пробоя; временам и скоростям коммутации в субнаносекундном диапазоне. Данные получены для широкого диапазона давлений (от атмосферного до 40 атм) и степени перенапряжения на разрядном газовом промежутке и могут быть использованы при проектировании газовых коммутаторов в качестве справочного материала.
- Зависимость потенциала зажигания в азоте от произведения давления на величину разрядного газового промежутка (кривая Пашена) полученная для субнаносекундного диапазона показывает, что в субнаносекундном диапазоне нарушен закон подобия: при одинаковом значении произведения давления на величину разрядного газового промежутка потенциал зажигания существенно зависит от давления газа в промежутке.
- Увеличение электрической прочности изоляционных элементов в субнаносекундном диапазоне позволило создать взрывоэмиссионные диоды диаметром до 9 мм, которые могут быть использованы в качестве рентгеновской трубки в компактных субнаносекундных рентгеновских аппаратах с гибким кабельным зондом-излучателем.
- Величина полученной дозы рентгеновского излучения у взрывоэмиссионных диодов с одинаковой конструкцией разрядного промежутка остается постоянной в широком диапазоне условий: от высокого вакуума (остаточный вакуум 10-5 Па) до газа низкого давления (1 Па).
1. Ivanov S. N. Transition of Electrons to the Mode of Continuously Acceleration at Subnanosecond Pulse Electric Breakdown in High-Pressure Gases / S. N. Ivanov // Journal of Physics D: Applied Physics. – 2013. – Vol. 46, № 28 – 285201 (6 pp).
2.Ivanov S. N. Subnanosecond X-ray apparatus with flexible cable radiator probe based on small-size explosive emission vacuum diode / S. N. Ivanov, G. A. Mesyats, V. G. Shpak // Journal of Instrumentation. – 2011. – Vol. 6. – P. 1 – 14.
3.Ivanov S. N. Streak Images of the Initial Phase of a Subnanosecond Pulsed Electrical Breakdown of Nitrogen / Ivanov S. N., Shpak V. G. // IEEE Transactions on Plasma Science. – 2011. – Vol. 39, № 11. – Part 1. – P. 2596 – 2597.
4.Иванов С. Н. Динамика развития субнаносекундного импульсного электрического пробоя газовых промежутков в случае равномерной предионизации газа / С. Н. Иванов, В. В. Лисенков // ЖТФ. – 2010. – Т. 80, № 1. – С. 54 – 58.
5.Ivanov S. N. Streak investigations of the initial phase of a subnanosecond pulsed electrical breakdown of high-pressure gas gaps / S. N. Ivanov, V. V. Lisenkov and V. G. Shpak // Journal of Physics D: Applied Physics. – 2010. – V. 43, № 31 – 315204. – (10 pp).
6.Королев Ю. Д. Субнаносекундные процессы в стадии формирования пробоя в газе при высоком давлении / Ю. Д. Королев, Н. М. Быков, С. Н. Иванов // Физика плазмы. – 2008. – Т. 34, № 12. – С. 1104 – 1109.
7.Иванов С. Н. Электронно-оптические исследования начальной фазы субнаносекундного импульсного электрического пробоя газовых промежутков / С. Н. Иванов, В. В. Лисенков, В. Г. Шпак // ЖТФ. – 2008. – Т. 78, № 9. – С. 62 – 68.
8.Иванов С. Н. Особенности формирования начальной стадии субнаносекундного импульсного электрического пробоя газовых промежутков высокого давления / С. Н. Иванов, Е. А. Литвинов, В. Г. Шпак // Письма в журнал технической физики. – 2006. – Т. 32, № 17. – С. 23 – 32.
9.Mesyats G. A. Laboratory Prototype of Subnanosecond X-ray Apparatus with Flexible Cable Radiator Probe Based on Explosive Emission Diode / G. A. Mesyats, V. G. Shpak, S. N. Ivanov // Изв. ВУЗов. Физика. – 2006. – Т. 49, № 11. – C. 324 – 327.
10.Ivanov S. N. On the Use of Radio-Frequency Cables PK50 in High-Voltage Triggering Circuits of High-Power Pulse Generators / S. N. Ivanov // Изв. ВУЗов. Физика. – 2006. – Т. 49, № 11. – C. 316 – 319.
11.Ivanov S. N. Kinetic Processes and Ionization of Medium at Initial Stage of Subnanosecond Gas Breakdown / S. N. Ivanov, E. A. Litvinov, V. G. Shpak // Изв. Вузов. Физика. – 2006. – Т. 49, №11. – С. 93 – 96.
12.Иванов С. Н. Динамика формирования импульсного электрического пробоя сильноперенапряженных газовых промежутков в субнаносекундном диапазоне/ С. Н. Иванов // ДАН. – 2004. – Т. 399, № 4. – С. 472 – 476.
13.Иванов С. Н. Генераторы высоковольтных импульсов с субнаносекундным фронтом и повышенной точностью срабатывания/ С. Н. Иванов, С. А. Шунайлов // ПТЭ. – 2000. – № 3. – С. 72 – 75.
14.Экспериментальный комплекс для исследования динамики импульсного электрического пробоя газовых промежутков в субнаносекундном диапазоне времен / С. Н. Иванов, В. Г. Шпак, С. А. Шунайлов, М. И. Яландин // ПТЭ. – 2000. – № 5. – С. 51 – 55.
15.Дядьков А. Н. Генераторы импульсов с субнаносекундным фронтом на ртутном герконе / А. Н. Дядьков, С. Н. Иванов, М. Р. Ульмаскулов // ПТЭ. – 1998. – № 3. С. 69 – 72.
16. Иванов С. Н. Источник стабилизированного высокого напряжения для изучения автоэлектронной эмиссии / С. Н. Иванов, С. Н. Шилиманов, В. Г. Шпак // ПТЭ. – 1991. – № 4. С. 124 – 126.
Доклады на конференциях:
1.Ivanov S. N. Runaway Electrons in High-Pressure Gases” / S. N. Ivanov // In Book of Abstracts of the XI Int. Conf. Atomic and Molecular Pulsed Lasers (Tomsk, Russia). – 2013. – H-14. – P. 122.
2.Иванов С. Н. Режим непрерывного ускорения электронов в субнаносекундных газовых разрядниках высокого давления / С. Н. Иванов // Деп. в ВИНИТИ 25 декабря 2012 г. – № 465-В2012. – С. 1 – 11.
3.Ivanov S. N. A Study of Operating Regimes of an Explosive-Emission Vacuum Diode as a Source of Pulsed X-Rays in the Subnanosecond Range / S. N. Ivanov, V. G. Shpak // Proc. of the 15th Int. Symp. on High Current Electronics (Tomsk, Russia). – 2008. – P. 356 – 359.
4.Ivanov S. N. The Effect of Pre-Ionization Inhomogeneities on the Dynamics of a Subnanosecond Pulsed Electrical Breakdown in Gas Gaps / S. N. Ivanov, V. V. Lisenkov, V. G. Shpak // Proc. 15th Int. Symp. on High Current Electronics (Tomsk, Russia). – 2008. – P. 107 – 110.
5.Ivanov S. N. Streak Investigations of the Initial Phase of a Subnanosecond Pulsed Electrical Breakdown in Gas Gaps / S. N. Ivanov, V. V. Lisenkov, V. G. Shpak // Proc. 15th Int. Symp. on High Current Electronics (Tomsk, Russia). – 2008. – P. 103 – 106.
6.Иванов С. Н. Ионизация среды в начальной стадии субнаносекундного электрического газового пробоя / С. Н. Иванов, Е. А. Литвинов, В. Г. Шпак // Тезисы ХХI Международной конференции “Уравнения состояния вещества” (п. Эльбрус, Кабардино-Балкария, Россия). – 2006. – С. 149 – 150.
7.Иванов С. Н. Ионизация среды в начальной стадии субнаносекундного электрического газового пробоя / С. Н. Иванов, Е. А. Литвинов, В. Г. Шпак // Физика экстремальных состояний вещества. – 2006. – С. 236 – 237.
8.Месяц Г. А. Лабораторный образец рентгеновского аппарата на основе макета миниатюрной взрывоэмиссионной рентгеновской трубки / Г. А. Месяц, В. Г. Шпак, С. Н. Иванов // Физика экстремальных состояний вещества. – 2005. – С. 48 – 49.
9.Иванов С. Н. Исследования пробоя перенапряженных газовых промежутков высокого давления в субнаносекундном диапазоне времен / С. Н. Иванов, Е. А. Литвинов, В. Г. Шпак // Тезисы ХХ Международной конференции “Воздействие интенсивных потоков энергии на вещество” (п. Эльбрус, Кабардино-Балкария, Россия). – 2005. – С. 171.
10.Иванов С. Н. Электронно-оптические исследования динамики инициирования импульсного электрического пробоя сильноперенапряженных газовых промежутков в субнаносекундном диапазоне / С. Н. Иванов, В. Г. Шпак // Тезисы ХХ Международной конференции “Воздействие интенсивных потоков энергии на вещество” (п. Эльбрус, Кабардино-Балкария, Россия). – 2005. – С. 172.
11.Месяц Г. А. Лабораторный образец рентгеновского аппарата на основе макета миниатюрной взрывоэмиссионной рентгеновской трубки / Г.А. Месяц, В.Г. Шпак, С. Н. Иванов // Тезисы ХХ Международной конференции “Воздействие интенсивных потоков энергии на вещество” (п. Эльбрус, Кабардино-Балкария, Россия). 2005, – 2005. – С. 41 – 42.
12.Ivanov S. N. Investigation of Mechanisms of Pulsed Electrical Breakdown of Highly Overvolted Gas Gaps on Subnanosecond (< 1 ns) Scale / S. N. Ivanov // Proc. of the 13th Int. Symp. on High Current Electronics (Tomsk, Russia). – 2004. – P. 86 – 90.
13.Experimental setup for investigation of the dynamics of the processes initiating a subnanosecond breakdown of gas / S. N. Ivanov, V. G. Shpak, S. A. Shunailov, M. I. Yalandin // Proc. of the XIII International Conference on Gas Discharges and their Applications (Glasgow, GB). – 2000. – P. 497 – 500.
14.Low-Jitter, Subnanosecond-Risetime High-Voltage Pulse Generators for Precision Locking of the Equipment in Experiments on the Initiation of Subnanosecond Pulsed Breakdowns of Gas Gaps / S. N. Ivanov, V. G. Shpak, S. A. Shunailov, M. I. Yalandin // Proc. of the 12th Symposium on High Current Electronics (Tomsk, Russia). – 2000. – P. 250 – 254.
15.Preliminary Investigation of the Dynamics of Initiating Processes in Vacuum Breakdown in High Sub-nanosecond Electric Field / V. G. Shpak, M. I. Yalandin, S. A. Shunailov, M. R. Oulmascoulov, S. N. Ivanov, A. D. R. Phelps, K. Roland, W. He, A. W. Cross // Proc. of the Int. Workshop on High Power Microwave Generation and Pulse Shortening (Gr. Britain, Edinburgh). – 1997. – P. 115 – 119.