金属氢化物阴极放电过程中压力自稳定机制研究

本文描述了一项采用金属氢化物阴极进行气体放电的实验研究，研究了气体放电的压力自稳定(pressure auto-stabilization)效应因素。实验采用的阴极由经过氢饱和的和被氧化物改进的Zr-V合金元件制成，并使其在磁场中进行低压放电。实验研究了近阴极区的等离子体密度分布与电子温度的依赖关系，以及阴极温度模式与放电电流的依赖关系。阴极热平衡数据和氢等离子体的诊断结果表明，在放电的自稳定模式中，保证“电流-压力”反馈的主要因素是离子轰击。对所得结果进行分析表明：各种类型的低压气体放电都能观察到自稳定模式，特别是磁控管(magnetron)低气压放电和反射(Penning)低气压放电存在明显的自稳定模式。但是，存在自稳定模式的低压极限值，实质上取决于放电几何(discharge geometry)。本文得出的结论使建造真空等离子体功率装置成为可能，可以达到自动化程度更高和操作更加简单的目的，而且其产品比同类产品具有更高的气体效率。

物理技术装置中用于氢同位素工艺的金属氢化物系统

本文综述了使用氢同位素作为工作介质的真空物理技术装置(physical-technical installations，简称为PTI)的供气系统和利用金属氢化物的基本途径和工艺方案。在分析已往的研究和开发成果的基础上，考虑了研究方向，确定借助于金属氢化物，可以解决那些复杂的问题。该问题全面和最彻底的解决方案就是制造一些多功能金属氢化物元件，这些元件包含在真空室工作区的设计组件(design component parts)之内，它们是该装置的易损耗元件(consumer，例如，形成等离子体的阶梯式电极)，由可形成氢化物的材料制成，是一种可逆的低压氢吸收剂。因此，除了可以解决目前亟待解决的、致密的(compact)贮存氢同位素的复杂方案和问题之外，还可进行氢同位素的提纯，以及既能按程序将氢同位素渗入到PTI真空室的工作区，又能保证在各种情况下有效地排气，并且能提高整体装置的多种性能。