Наносекундный объёмный разряд в воздухе, инициируемый пикосекундным пучком убегающих электронов

Для исследования разряда в атмосферном воздухе использовался импульс напряжения с амплитудой 250 кВ и длительностью 1 нс. Разряд начинался с появления тока автоэлектронной эмиссии с катодного усилителя поля. Затем появлялся пучок убегающих электронов с амплитудой 0,5–1 А и длительностью $10{-11}$ с. Взаимодействие этого пучка с импульсом напряжения исследовалось методом рефлектограмм. Событие разряда фиксировалось при смене полярности отражённого импульса. Если появление пучка убегающих электронов запаздывало на время $\Delta t_1$, то задержка инверсии полярности запаздывала на время $\Delta t_2$ = $\Delta t_1$ = 200 пс. Это обусловлено малым временем формирования разряда (33 пс) из-за большого числа, порядка $10^8$, убегающих электронов, которые инициируют разряд. Время от начала разряда до начала инверсии напряжения не превышало 100 пс. Проведена теоретическая оценка этого процесса на основе идеи многоэлектронного инициирования разряда. Показано, что в этом эксперименте мы наблюдаем наносекундный разряд с многоэлектронным инициированием, которое создаётся убегающими электронами самого разряда.