Новости науки
Создан новый вид сверхмощных пикосекундных генераторов
Информационное агентство России ТАСС (г. Москва), 03.04.2021
Дата публикации: 29.04.2021
Главный научный сотрудник Института электрофизики Уральского отделения РАН Сергей Рукин сообщил, что это поможет расширить спектр исследований в электрофизике.
Российские исследователи разработали новый вид генераторов сверхмощных пикосекундных импульсов, которые помогут расширить спектр исследований в электрофизике. Об этом сообщил ТАСС в субботу руководитель лаборатории, главный научный сотрудник Института электрофизики Уральского отделения РАН (ИЭФ УрО РАН, Екатеринбург) Сергей Рукин.
Пикосекундные твердотельные генераторы представляют собой перспективный класс мощных импульсных установок, востребованный в научных исследованиях. С помощью такого оборудования можно, к примеру, изучать сверхбыстрые процессы электрического разряда, протекающие в условиях максимально высоких электрических полей в течение менее одной миллиардной доли секунды – полученные в таких экспериментах данные помогут ученым создавать технологии и устройства нового поколения. Авторам работы удалось создать генераторы для проведения подобных исследований за счет использования нового подхода, позволяющего усиливать мощность импульса и сжимать его во времени.
«Фактически речь идет о появлении нового класса устройств в области мощной импульсной техники – сверхмощных пикосекундных твердотельных генераторов. Ранее для получения импульсов в таких установках использовались газовые и жидкостные коммутаторы, ограничивавшие мощность и минимальную длительность импульсов. Предлагаемый нами подход позволил в десятки раз поднять пиковую мощность импульса: мощность электрических импульсов длительностью около 100 пикосекунд увеличена до значений более 70 ГВт», — сказал ТАСС Рукин.
При создании импульсной установки авторы использовали подход на основе твердотельного SOS-генератора с полупроводниковым прерывателем тока (англ. SOS – Semiconductor Opening Switch) в сочетании с линиями магнитной компрессии энергии MCL (англ. MCL – Magnetic Compression Line). Ученые обнаружили, что при определенных условиях это сочетание может многократно усиливать мощность импульса.
«Самое главное в реализованном подходе заключается в том, что в устройстве сжатия импульса отсутствуют какие-либо коммутирующие элементы – замыкающие или размыкающие. Усиление импульса по мощности и сжатие его во времени происходит автоматически в процессе прохождения импульса по линии MCL», — пояснил исследователь.
Научная работа поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований.
Источник: ТАСС
Фото: vectorpouch / Freepik
