Килоамперы электронного тока в вакууме!, московские физики описали интересные эксперименты! Опции

Эффект многократного бесконтактного поворота заряженных частиц в полом круглом стеклянном кольце

Впервые представлены экспериментальные результаты существования нового физического эффекта --- многократного (многомиллионного) поворота заряженных частиц в круглом полом наэлектризованном стеклянном кольце. Эксперименты проведены для электронных и ионных пучков. Представлена теоретическая модель взаимодействия частиц с наэлектризованной стенкой канала. Экспериментально обнаружен эффект ускорения частиц в круге, когда в нем установлен электрод с небольшим потенциалом ~2 kV. При этом частицы ускоряются до сотен киловольт. При взаимодействии ускоренных частиц с тонкой вольфрамовой нитью, установленной в круге, возникает интенсивное излучение, лежащее в жестком рентгеновском и gamma-диапазонах. Кратко обсужден ряд важных применений эффекта многократного поворота.

ЖТФ, 2013, том 83, выпуск 6

http://journals.ioffe.ru/jtf/2013/06/page-147.html.ru


Скажем так, что я эти эксперименты лично наблюдал, хотя и не могу точно поручиться за правильность толкования их результатов.

Интересный эксперимент и, понятно, много вопросов.
То, что в диэлектрическом волноводе электроны ли, ионы ли, будут двигаться по оси волновода, вполне объяснимо. Также понятно, что заряженность стенок волновода будет постепенно рассасываться, образуя некоторый электронный ток через диэлектрик, - это тоже понятно. Непонятно, как они клещами измеряли ток. Он пульсирующий? Ведь токовые клещи, как мне известно, не работают на постоянном токе. Может я чего-то не знаю?
Также непонятно с вольфрамовым электродом. У них тока в самом электроде не было? Нагрева и свечения электрода (от нагрева) не было?
Можно прояснить эти вопросы? Спасибо.

[vps137]

[i]Эффект многократного бесконтактного поворота заряженных частиц в полом круглом стеклянном кольце


Скажем так, что я эти эксперименты лично наблюдал, хотя и не могу точно поручиться за правильность толкования их результатов.

Гениальные эксперименты. Молодцы!
То, что утерли нос ЦЕРНу с его БАКом, - пустяк по сравнению с тем, что сказано в самом конце -

Интересным применением является организация встречных пучков дейтерия и трития с выходом интен-
сивных термоядерных нейтронов.

То, что утерли нос ЦЕРНу с его БАКом, - пустяк по сравнению с тем, что сказано в самом конце -

Не думаю, что время для таких победных реляций... Пока что электроны далеко не высокоэнергетичные. Там будут проблемы и большие. Будет ли хватать наэлектризованности стенок? Ведь они имеют своё предельное значение. Как поведут себя процессы, когда подключатся динамические нестабильности пучка, приводящие к разрушению шнура? То ли значение тока замеряли?.. В общем, слишком много вопросов чтобы сразу замахиваться на проекты с дейтерием и тритием. Пока что это тропинка, которая может вывести, а может и нет, но куда-то всё равно выведет. Мужикам нужно просто идти и в добрый час.

Интересный эксперимент и, понятно, много вопросов.
То, что в диэлектрическом волноводе электроны ли, ионы ли, будут двигаться по оси волновода, вполне объяснимо. Также понятно, что заряженность стенок волновода будет постепенно рассасываться, образуя некоторый электронный ток через диэлектрик, - это тоже понятно. Непонятно, как они клещами измеряли ток. Он пульсирующий? Ведь токовые клещи, как мне известно, не работают на постоянном токе. Может я чего-то не знаю?
Также непонятно с вольфрамовым электродом. У них тока в самом электроде не было? Нагрева и свечения электрода (от нагрева) не было?
Можно прояснить эти вопросы? Спасибо.

Клещи, как я понимаю, есть те, которые и для постоянного и для переменного тока работают. На эффекте Холла. http://www.autoscaners.ru/catalogue/?catal...okovye_kleshchi
(например).

Какой-то ток на ускоряющий электрод был, конечно. Но он был, в связи с формой электрода (кольцо, равное внутреннему диаметру тубки) многократно меньше, чем ток накачки кольца из внешней электронной пушки. Этот ток электрода, естественно, разогревал электрод, а так же производил на нём рентгеновское излучение, по которому экспериментаторы, в частности, и определяли примерную энергию падающих на электрод электронов.

Собственно, я не экспериментатор, а лишь знакомый экпериментаторов, поэтому, где-то могу и ошибаться. Не обессутьте уж.

Мне в этом эксперименте более всего непонятно то, как пространственный заряд накопленного пучка взаимодейтвовал с этим пучком. Ведь взаимное расталкивание электронов должо накладывать ограничение на возможное количество электронов в этом пучке, так как сила электростатического расталкивания тут добавляется к центробежной силе (которая теоретически учтена в статье экспериментаторами). Уравнения Пуансона для случая замкнутого пучка получатся другие.
Возможно, что предельные значения тока в пучке ограничивались именно пространственным зарядом. Добавление ускоряющего электрода и дополнительный разгон электронов снижал электростаттическое расталкивание, но увеличивал центробежную силу.

Вообщем, теорию там можно ещё развивать....

Да, с клещами на датчике Холла не сталкивался, извиняюсь. Вопрос снят.

Ведь взаимное расталкивание электронов должо накладывать ограничение на возможное количество электронов в этом пучке, так как сила электростатического расталкивания тут добавляется к центробежной силе (которая теоретически учтена в статье экспериментаторами). Уравнения Пуансона для случая замкнутого пучка получатся другие.

Тут, как я понимаю, постоянно часть тока сразу идёт на электризацию стенок и постоянно компенсирует убыль электризации. Но у величины электризации есть свой предел, когда поверхность стенки станет электропроводной. Тогда ни разогнать электроны уже невозможно, ни увеличить их плотность. До уравнений Пуассона здесь далеко. Они для стационарных процессов, а не для динамики, имхо. Здесь иные поля и есть особенности.

Да, с клещами на датчике Холла не сталкивался, извиняюсь. Вопрос снят.

Ведь взаимное расталкивание электронов должо накладывать ограничение на возможное количество электронов в этом пучке, так как сила электростатического расталкивания тут добавляется к центробежной силе (которая теоретически учтена в статье экспериментаторами). Уравнения Пуансона для случая замкнутого пучка получатся другие.

Тут, как я понимаю, постоянно часть тока сразу идёт на электризацию стенок и постоянно компенсирует убыль электризации. Но у величины электризации есть свой предел, когда поверхность стенки станет электропроводной. Тогда ни разогнать электроны уже невозможно, ни увеличить их плотность. До уравнений Пуассона здесь далеко. Они для стационарных процессов, а не для динамики, имхо. Здесь иные поля и есть особенности.

Насчёт убыли от электризации стенок, то она сперва минимальна, так как сопротивление стенок стекла составляет даже не гигаомы, а тераомы.
Другое дело, что часть энергии тока идёт на ионизацию остаточного газа. Затоможенный столкновением с атомом газа электрон уже неизбежно попадает на внутреннюю стенку кольца. Причём прилетает туда с энергией в единицы или даже десятки киловольт, в связи с чем тут же выбивает из этой стенки кучу вторичных электронов, ведь коэффициент вторичной электронной эмиссии стекла много больше "1".
Эти выбитые электроны то же зарядают соседние участки внутренней поверхности кольца, перераспределяя заряд. Одновременно образовавшийся ион летит к противоположной стенке и разряжается там. Все, и электроны, и ионы разогревают стекло. Возможно, по толщине стекла создаются дополнительные градиенты потенциала совсем не линейного распределения.
Авторы упоминают, что у них в месте впрыска электронов в кольцо, которое нарушает идеальность кольца, есть сильный нагрев. Возможно, именно это место и отвественно за основную убыль электронов, так как стекло в том месте наиболее электропроводно.

Очевидно, что для получения хорошо повторяемого и высокого результата надо работать именно над техникой впрыска электронов в кольцо.

Другое дело, что часть энергии тока идёт на ионизацию остаточного газа. Затоможенный столкновением с атомом газа электрон уже неизбежно попадает на внутреннюю стенку кольца. Причём прилетает туда с энергией в единицы или даже десятки киловольт, в связи с чем тут же выбивает из этой стенки кучу вторичных электронов, ведь коэффициент вторичной электронной эмиссии стекла много больше "1".

При -5 и выше порядках, когда диффузионное течение газа, соударения так редки, а заряд на стенках столь велик должен быть, чтобы "заворачивать" электроны...
Насколько я возился в своё время с высоким вакуумом и ионной бомбардировкой образцов, сам вакуум активирует поверхность, дегазируя её. Эта поверхность приобретает значительный дипольный момент своих атомов. Электрон никогда не повернёт вдоль такой поверхности, а "прилипнет " к ней. И пока этот дипольный момент не насытится, не приобретёт знак электрона, поворота ожидать не приходится. Именно поэтому накопление в трубках составляло доли секунд.
При малых токах адсорбция идёт доменами, фрагментами, как и покрытие при ионно-плазменном напылении (которым я плотно занимался). С ростом тока, плотности электронов, растёт и центробежная сила. При этом домены сливаются образуя своеобразный проводящий слой со слабой связью по поверхности, вдоль которого будет распространяться ток в том же направлении, что и ток в трубке. Причина этого тока в касательности ударов электронов, не способных повернуть. Они будут продолжать движение по этому слою. Возможно, именно этим обусловлен достигнутый большой ток. Это ток слоя. Также понятен с этой точки зрения разогрев входа. Посмотрите схему и обратите внимание, что это неоднородность в токе этого слоя, а на неоднородностях как раз и выделяется максимальное тепло. Не от инжектируемых электронов это тепло, а от тех, что уже прошли обороты по кругу. Так что если правильно инжектировать, то с внутренней стороны внутренности трубки, а не с внешней, как привычно. Там нагрев будет меньше и неоднородность будет меньше влиять.
Но этот ток играет и другую роль. Он протекает именно по внешней стороне внутренности трубки и там возникает между ним и током электронов в трубке сила Био-Савара-Лапласа, которая "утолщает" этот образовавшийся слой, имхо.
Потому я не очень уверен в значительных успехах в разгоне электронов до высоких энергий. И тем более, в разгоне ионов до энергий термоядерной реакции даже на встречных пучках.

Другое дело, что часть энергии тока идёт на ионизацию остаточного газа. Затоможенный столкновением с атомом газа электрон уже неизбежно попадает на внутреннюю стенку кольца. Причём прилетает туда с энергией в единицы или даже десятки киловольт, в связи с чем тут же выбивает из этой стенки кучу вторичных электронов, ведь коэффициент вторичной электронной эмиссии стекла много больше "1".

При -5 и выше порядках, когда диффузионное течение газа, соударения так редки, а заряд на стенках столь велик должен быть, чтобы "заворачивать" электроны...
Насколько я возился в своё время с высоким вакуумом и ионной бомбардировкой образцов, сам вакуум активирует поверхность, дегазируя её. Эта поверхность приобретает значительный дипольный момент своих атомов. Электрон никогда не повернёт вдоль такой поверхности, а "прилипнет " к ней. И пока этот дипольный момент не насытится, не приобретёт знак электрона, поворота ожидать не приходится. Именно поэтому накопление в трубках составляло доли секунд.
При малых токах адсорбция идёт доменами, фрагментами, как и покрытие при ионно-плазменном напылении (которым я плотно занимался). С ростом тока, плотности электронов, растёт и центробежная сила. При этом домены сливаются образуя своеобразный проводящий слой со слабой связью по поверхности, вдоль которого будет распространяться ток в том же направлении, что и ток в трубке. Причина этого тока в касательности ударов электронов, не способных повернуть. Они будут продолжать движение по этому слою. Возможно, именно этим обусловлен достигнутый большой ток. Это ток слоя. Также понятен с этой точки зрения разогрев входа. Посмотрите схему и обратите внимание, что это неоднородность в токе этого слоя, а на неоднородностях как раз и выделяется максимальное тепло. Не от инжектируемых электронов это тепло, а от тех, что уже прошли обороты по кругу. Так что если правильно инжектировать, то с внутренней стороны внутренности трубки, а не с внешней, как привычно. Там нагрев будет меньше и неоднородность будет меньше влиять.
Но этот ток играет и другую роль. Он протекает именно по внешней стороне внутренности трубки и там возникает между ним и током электронов в трубке сила Био-Савара-Лапласа, которая "утолщает" этот образовавшийся слой, имхо.
Потому я не очень уверен в значительных успехах в разгоне электронов до высоких энергий. И тем более, в разгоне ионов до энергий термоядерной реакции даже на встречных пучках.

Я то же не сильно верю в трактовки этого опыта. Однако, то, что определённый поток электронов движется именно по центру трубки, доказывают опыты этой же группы, в которых в повёрнутую на 360 градусов трубку инжектировался электронный поток, а на выходе место попадания электронов фиксировалось по свечению люминоформа или излучению рентгена на прострельной мишени. Если бы ток шёл по поверхности стекла, то и свечение на мишени было бы круговое вблизи контакта экрана со стенками стекла.
В реальности же, свечение было в центре перекрывающего трубку экрана.

Кстати, указанный вами внешний приповерхностный ток образуют электроны, текущие в вакууме или по слою стекла, как твёрдого тела?

Если бы ток шёл по поверхности стекла, то и свечение на мишени было бы круговое вблизи контакта экрана со стенками стекла.

Тот поток, который течёт по поверхности стекла, не выйдет на люминофор, поскольку в определённом смысле связан диполями стекла, а наличие центрального тока я не оспариваю. Предполагаю только, что значительная часть тока не по центру идёт, т.е. показатели тока определяются не центральными электронами. Кстати, с ростом плотности пучка и ростом энергии электронов, максимум на люминофоре, по-моему, должен смещаться к внешней стенке.
Но это мой анализ, так сказать, сбоку, как я это вижу. Дальнейшие эксперименты покажут кто прав и насколько. Говорю же это для того, чтобы был нюанс, который откровенно не учитывался, а именно, насыщения диполей стенки электронами с образованием поверхностного тока. Кстати, эти процессы встречаются в дуговых явлениях при поверхностном пробое. Так что это не фантазия, но роль этого явления нужно уточнять.

Кстати, указанный вами внешний приповерхностный ток образуют электроны, текущие в вакууме или по слою стекла, как твёрдого тела?

Хитрый вопрос. По-моему, этот ток должен течь в 2-3 атомарном слое диэлектрика, т.е. в слое, формирующем дипольный момент, удерживающий и накапливающий электроны на границе среды. Но, дело, в общем-то, новое, плохо изведанное.
Здесь, кстати, были бы интересны эксперименты с внешним током. А именно, вокруг тора укладывается шина, сверху неё феррит (не железо, по причине, выявленной в наших экспериментах с токами Фуко). По этой шине пропускается ток (в электротехническом смысле) в сотни ампер в том же направлении, что и электронный ток в торе. Он должен "отжимать" электроны от внешней поверхности внутренности тора, имхо.

Эффект многократного бесконтактного поворота заряженных частиц в полом круглом стеклянном кольце



ЖТФ, 2013, том 83, выпуск 6

http://journals.ioffe.ru/jtf/2013/06/page-147.html.ru


Скажем так, что я эти эксперименты лично наблюдал, хотя и не могу точно поручиться за правильность толкования их результатов.

Почему не смущает НОВОЕ определение центростремительной силы?
"Центростремительная сила Fc : ...
Эта сила
стремится“ выбросить частицу из круга"

minor

"Центростремительная сила Fc : ...
Эта сила
стремится“ выбросить частицу из круга"

Хорошее замечание. В статье много подобных некорректностей. Просто не хотелось акцентировать на этом внимание. Вообще, официальная научная литература сильно деградирует. Зачастую, не так явно видно.

[vps137]

Почему не смущает НОВОЕ определение центростремительной силы?
"Центростремительная сила Fc : ...
Эта сила
стремится“ выбросить частицу из круга"

Да, экспериментаторы там перепутали цсс с цбс. С кем не бывает.

На главный результат это никак не сказывается.
За то, что вместо магнитного поля они так использовали электрическое, им надо поставить памятник. А излучение, которое они наблюдали, надо бы назвать синхротронным.

За то, что вместо магнитного поля они так использовали электрическое, им надо поставить памятник.

Выводы о том, что вместо магнитного, делать рановато. Сначала нужно понять физику процесса, она может не поддержать этой эйфории...

[vps137]

Выводы о том, что вместо магнитного, делать рановато. Сначала нужно понять физику процесса, она может не поддержать этой эйфории...

У них 2 кВ ускоритель на электрическом поле вместо бета-, цикло-, синхрофазо-, суперсинхро- и т.д тронов на магнитном поле.
Физика у них в разделе 1. Вроде все верно.
Излучение - пусть будет тормозное - надо изучать.
А если в стекло удалось бы загнать протоны, то должно быть еще круче.

У них 2 кВ ускоритель на электрическом поле вместо бета-, цикло-, синхрофазо-, суперсинхро- и т.д тронов на магнитном поле.

Ну, положим, это ещё не ускоритель по сравнению с циклотронами. В последних тоже используется электрическое поле в инжекторах, в линейных усилителях, как и в бетатронах используется импульсное электрическое поле для ускорения частиц.
Смысл же эксперимента был не просто в ускорении, а закольцевании внутри диэлектрической трубки. Здесь о подмене полей говорить можно условно.

Излучение - пусть будет тормозное - надо изучать.

Может и тормозное, как у любых кольцевых ускорителей.

А если в стекло удалось бы загнать протоны, то должно быть еще круче.

Это не диффузия, а поверхностный слой. Причём, если я прав с электронным слоем, то не думаю, что на протонах можно будет получить подобный ток по поверхности. Мне кажется, там будет только электризация до компенсации дипольного момента диэлектрика. Но сначала интересно было бы узнать результаты с внешним током. Думаю, с увеличением внешнего тока общий ток в трубке должен снижаться.

За то, что вместо магнитного поля они так использовали электрическое, им надо поставить памятник.

Выводы о том, что вместо магнитного, делать рановато. Сначала нужно понять физику процесса, она может не поддержать этой эйфории...

И я такого же мнения:отсутствие или наличие магнитного поля в эксперименте не исследовалось. Лично я убеждён в его наличии: 99 из ста, что это так.

minor

И я такого же мнения:отсутствие или наличие магнитного поля в эксперименте не исследовалось. Лично я убеждён в его наличии: 99 из ста, что это так.

... тем более, что уже и от прежнего понятия магнитного поля нужно уходить после продемонстрированных нами экспериментов. В реальности это поля токов, а там без этого точно не обходится. К тому же, измеряли они ток токовыми клещами на эффекте Холла...

Выводы о том, что вместо магнитного, делать рановато. Сначала нужно понять физику процесса, она может не поддержать этой эйфории...

У них 2 кВ ускоритель на электрическом поле вместо бета-, цикло-, синхрофазо-, суперсинхро- и т.д тронов на магнитном поле.
Физика у них в разделе 1. Вроде все верно.
Излучение - пусть будет тормозное - надо изучать.
А если в стекло удалось бы загнать протоны, то должно быть еще круче.

Погугли по ссылке "Кумахов" "линзы Кумахова" и ты узнаешь, что он при помощи стеклянной трубки даже нейтроны заворачивал туда, куда хотел.

инжеНЕРв

Погугли по ссылке "Кумахов" "линзы Кумахова" и ты узнаешь, что он при помощи стеклянной трубки даже нейтроны заворачивал туда, куда хотел.

Вы об этом?

Молодец мужик. Нашёл выход, создав аналог коллективной волноводной системы. Ведь для всех волн, включая и рентгеновские, есть угол Бюстнера. Вот он и использовал этот эффект. Для нейтронов это тоже подойдёт, если, конечно, тепловые и не разрушают стенки капилляров. Но я писал несколько об иной особенности, когда стенки насыщаются протонами, т.е. положительными зарядами.