да. Время протекания И. р. условно принято делить на предпробойную стадию (время запаздывания г3) и стадию пробоя. Время запаздывания пробоя ≈ это интервал от момента приложения к межэлектродному промежутку напряжения статич. пробоя UCT до начала спада напряжения на электродах, т. е. момента, когда сопротивление ионизованной среды становится сравнимым с сопротивлением внегтт. электрич. цепи.
Для газового И. р. интервал ts условно разбивают на статистпч. время запаздывания *ст, в течение к-рого в межэлектродном промежутке (чаще всего на катоде) появляется хотя бы один электрон, вызывающий развитие электронной лавины, и время формирования пробоя £ф (ta≈fCT≈*ф). В случае принудительного инициирования электронов, напр. при облучении межэлектродного зазора, можно добиться выполнения условия гст<^ф. Тогда длительность продпробойной стадии t3 определяется интенсивностью ионизационных процессов/т. с, прикладываемым к промежутку напряжением или, точнее, превышением амплитудного значения импульса напряжения £/0 над пробивным, к-рое характеризуется т. н. коэфф. импульса P = (tf0≈ ≈ Uct)/UCT. Характерные времена формирования И. р. в разд.-средах при пробое межэлектродного промежутка длиной d-под действием прямоугольных импульсов напряжения разл. амплитуды показаны на рис.
При р>1 и отсутствии принудительного инициирования электронов в ряде случаев для И. р. в газе (3~*CT. Измерения t3 в таких условиях позволяют судить о статистике возникновения инициирующих электронов в промежутке. Распределение врем╦н запаздывания пробоя в этом случае обычно Подчиняется экспоненциальному закону n(t) ≈ л0ехр(≈*/*ст), где пй ≈ общее число пробоев, n(t) ≈ число пробоев, в к-рых реализовано t$hc время запаздываийя от t и
более.
Механизм формирования И. р. в газе и особенности
Kfb - ( \ его горения в стадии пробоя в значит, степени опроде-
10"
10
-ю
3
Е , т/
4 см
Зайисимость времени формирования импульсного разряда от напряженности электрического поля для разных сред: 1 ≈ воздух, р=10 атм, d = 5 мм; 3 ≈ диэлектрик ≈ пода, d=3 см; з ≈ вакуум, d ≈ 0,5 мм; 4 ≈ трансформаторное масло, d≈ -1,2 мм.
ляются условиями развития первичных электронных лавин (см. Лавина электронная]. При инициировании разряда одиночными электронами, возникающими на поверхности катода [под действием случайных фотонов или ионов (КОСМ11Ч. частиц)], число электронов в лавине описывается законом N=ехр (ест), где х ≈ длина пути, пройденная электронами в направлении дрейфа, а ≈ ионизационный коэф. Таунсенда, определяющий закон размножения электронов в лавине. В условиях U~UCT ф≈0) внеш. электрич. поле обычно не искажается пространственными зарядами одиночной первичной электронной лавины. Разряд развивается за счет вторичных и последующих лавин, к-рые инициируются электронами, выбитыми с поверхности катода при е╦ бомбардировке ионами и фотонами. Такой механизм развития пробоя наз. таунсендооским. В результате пробоя формируется стационарный тлеющий разряд при низких давлениях, а при повыш. давлениях вначале наблюдается кратковром. фаза тлеющего разряда, к-рыи затем переходит в искровой.
Для повышенных напряжений С70 (р^0,2) характерен одно лавинный (стрнмерный) механизм пробоя. В этом случае электронная лавина на длине xk^d набирает критич. число электронов NKJ при к-ром элек-
трич. поле вблизи головки и в хвосте лавины существенно усиливается. Это способствует быстрому распространению в направлении анода и катода слабопроводящих плазменных образований (с?примеров). На стадии пробоя такие образования преобразуются в высокопрово-дящин искровой канал,
В случае, если разряд инициируется большим числом электронов, равномерно распредел╦нных в объ╦ме промежутка, возможно взаимное пространственное перекрытие электродных лавин ещ╦ до того, как Л' достигает Л*к. При этом в нал, стадии пробоя в широком диапазоне изменений р реализуется объемная форма протекания тока. Через характерные времена (10~7≈ 10~* с) объ╦мный (тлеющий) разряд переходит в искровой. И. р. широко применяется для создания спец. источников света (лампы для оптич. накачки лазеров, эталонные источники света и т. д.), в газоразрядной электронике, электротехнике.
Лит.: Мин Д., Крэгс Д., Электрический пробой в газах, пер. с англ., М., 19GQ; У га а к о в В. Я., Импульсный алектричлский пробой жидкостей, Томск, 1975; I? о р о л е в Ю. Д., Месяц Г. А., Антоямиссиотшыс и нарывные процессы в газовом разряде, Новосиб,, 1982; Месяц Г, А., Проскуровский Д. И., Импульсный электрический разряд в вакууме, Новосиб., 1984. Г. А. Месяц.
ИМПУЛЬСНЫЙ РЕАКТОР ≈ ядерный реактор, в к-ром цепная реакция деления ндср развивается на мгновенных нейтронах и носит импульсный характер. На короткий промежуток времени (от 10~4 с до 1C"1 с) в И. р. с помощью спец. устройств (м оду л я торов реактивности) созда╦тся надкритич. состояние, т. с. коэф. размножения нейтронов К в реакторе становится больше 1 (без уч╦та запаздывающих нейтронов), и мощность И. р. (т. е. интенсивность процесса деления ядер) быстро нарастает. Затем И. р. переводится в под-критич. состояние ц процесс затухает. И. р. служат источниками нейтронных импульсов. Выделяющаяся в результате деления энергия не используется и отводится теилопосителем. По способу инициирования и гашения импульсов И. р. разделяются на 3 типа.
Самогасящиеся И. р. (апериодические, взрывные) работают в режиме редких апериодич. вспышек мощности. Импульс развивается в результате быстрого введения в активную зону реактора уранового стержня (в И. р. на быстрых нейтронах) или выведении поглощающих нейтроны стержней (в И. р. на тепловых нейтронах), а гасится в результате влияния ^порговыделения на коэф. размножения нейтронов (от-рицат. обратная связь). Так, в И. р. на быстрых нейтронах затухание импульса происходит вследствие теплового расширения активной зоны и соответствующего увеличения утечки нейтронов. В И. р. на тепловых, нейтронах механизмы гашения цепной реакции деления более разнообразны: из-за нагрева замедлителя тепловые нейтроны менее эффективно делят ядра урана; увеличивается резонансное поглощение нейтронов из-за ущпрения резонапсов (иффект Доплера); уменьшается плотность жидкой активной зоны (водный раствор урана) из-за возникновения пузырьков газа, образующегося при радлолизе жидкости, и др. Сильный эффект самогашения возможен только при нагреве реактора за время импульса до темп-ры порядка 1000 К. Время, необходимое для охлаждения реактора, определяет час-тогу повторения вспышек (не чаще 2≈3 раз в сутки).
Типичные параметры самогасящихся И. р. на быстрых нейтронах: Ю17 ≈Ю18 актов деления за 1 импульс; полуширина импульса 25≈700 мкс; поток нейтронов за время импульса (флюенс) Ю15 нейтр/см2. Для И. р. на тепловых нейтронах: Ю18≈Ю20 делений за импульс; полуширина импульса 3≈100 мс; флгоенс тепловых нейтронов Ю17 иейтр/см2.
Самогасящпеся И. р. используются для изучения мгновенного воздействия нейтронного и у-нзлучеппй на материалы, приборы и биол. объекты; для испытания ТВЭЛов ядерных реакторов в условиях аварии, для разработки лазеров с ядерной накачкой', для нейтронного
z и
J3
с
135
