37. Широкоапертурные ускорители электронов с плазменными эмиттерами и выводом пучка в атмосферу и перспективы их применения для модификации композиционных материалов
02.11.2023
37. Широкоапертурные ускорители электронов с плазменными эмиттерами и выводом пучка в атмосферу и перспективы их применения для модификации композиционных материалов
Информация о докладе
https://www.youtube.com/channel/UCJHolMzxIKUsQN8-y1BAt5w
Широкоапертурные ускорители электронов с плазменными эмиттерами и выводом пучка в атмосферу и перспективы их применения для модификации композиционных материалов
Воробьёв М.С., д.т.н., с.н.с. ФГБУН Институт сильноточной электроники СО РАН
В работе будут представлены два вида низкоэнергетических (до 200 кэВ) широкоапертурных (более 1000 см2) ускорителей электронов с плазменными эмиттерами и выводом генерируемого пучка в атмосферу. Один из ускорителей – импульсно периодический ускоритель электронов с плазменным катодом на основе дугового разряда низкого давления, второй – с плазменным анодом на основе частотного импульсно-периодического тлеющего разряда низкого давления и несамостоятельного высоковольтного тлеющего разряда.
Работа посвящена энергетической эффективности и стабильности работы таких ускорителей электронов, а также ограничению параметров генерируемых пучков. При энергии до 200 кэВ электронный пучок проходит в материале расстояние менее 1 мм, что обуславливает обработку лишь поверхностного слоя. Однако, сгенерированное при торможении пучка в поверхности образца рентгеновское излучение имеет гораздо бо́льшую глубину проникновения и зачастую воздействует на весь обрабатываемый материал. В работе будут представлены результаты численного моделирования для количественного определения поглощенной дозы, внесенной электронным пучком и тормозным рентгеновским излучением в материал.
Приведены примеры использования таких ускорителей в научных и технологических целях (для экологически чистой вулканизации натурального латекса, для обеззараживания и стимуляции роста семян растений, для бездиоксиновой модификации физико-химических свойств пленок ПВХ, для модификации свойств поверхности и объема полиэтилена с целью улучшения его адгезионных свойств и прочности и др.).
Статьи по теме доклада
1. Н.Н. Коваль, Е.М. Окс, Ю.С. Протасов, Н.Н. Семашко. // Эмиссионная электроника. М: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. – 596 с.
2. E. Oks, Plasma Cathode Electron Sources, Wiley, 2006.
3. М.С. Воробьёв, Н.Н. Коваль, С.А. Сулакшин. Источник электронов с многоапертурным плазменным эмиттером и выводом пучка в атмосферу. ПТЭ, 2015, №5, С.112–120. DOI: 10.7868/S0032816215040138
4. Н.Н. Коваль, В.Н. Девятков, М.С. Воробьёв. Источники электронов с сеточным плазменным эмиттером: прогресс и перспективы. Известия высших учебных заведений. Физика. 2020. Т.63, №10, С. 7–16. DOI: 10.17223/00213411/63/10/7
5. С. Ю. Дорошкевич, М. С. Воробьёв, М. С. Торба, А. А. Гришков, Н. Н. Коваль, С. А. Сулакшин, В. В. Шугуров, В. А. Леванисов. Эффективный способ генерации и вывода электронного пучка в атмосферу в широкоапертурном ускорителе на основе ионно-электронной эмиссии. Приборы и техника эксперимента, 2023, № 3, с. 53–60. DOI: 10.31857/S0032816223020052
6. М.С. Воробьёв, В.В. Денисов, Н.Н. Коваль, В.В. Шугуров, В.В. Яковлев, K. Uemura, P. Raharjo. Радиационная обработка натурального латекса с использованием широкоапертурного ускорителя электронов с плазменным эмиттером. ХВЭ, 2015, Т.49, №3, С. 169–172. DOI: 10.7868/S002311931503016X
7. Кряжев Ю.Г., Коваль Н.Н., Воробьев М.С., Солодовниченко В.С., Тренихин М.В., Сулакшин С.А., Лихолобов В.А. «Холодный» синтез углерода из поливинилхлорида с использованием электронного пучка, выведенного в атмосферу. Письма в журнал технической физики, 2016, Т. 42, Вып. 19, С. 13–19.
8. С. Ю. Дорошкевич, К. П. Артёмов, Н. Н. Терещенко, Т. И. Зюбанова, М. С. Воробьёв, Е. Е. Акимова, О. М. Минаева, Е. А. Покровская, В. И. Шин, М. С. Торба, В. А. Леванисов. Предпосевная обработка семян яровой пшеницы импульсным электронным пучком в атмосфере. Химия высоких энергий, 2021, том 55, № 4, с. 326–332. DOI: 10.31857/S0023119321040069
Докладчики