充气与真空二极管中产生的异常能量电子

研究表明，当前沿持续时间为1纳秒或更短的高压脉冲（在厘米间隙中电压幅度超过100 kV）施加到充气和真空放电二极管时，检测到动能标称上超过所施加电压幅度的电子。在实验中，测量了由不同厚度铝箔组成的吸收体中的电子束衰减曲线。通过基于深度机器学习对积分方程解进行正则化，利用这些曲线重建了电子束能谱。获得的谱包含异常高能量的电子，其比例根据条件可达25%。使用长电压脉冲对大面积真空二极管（电压150 kV，脉冲持续时间35微秒，真空间隙12 cm，电极面积75 x 15 cm²）进行的对照实验表明，异常能量电子的比例小于0.2%。实验表明，产生异常能量电子的主要机制是快速电子在间隙中由空间电荷形成的增强场中运动的时空同步性。