Представлены результаты исследований физической природы свечений, возникающих в полиметилмета-крилате при возбуждении пучками электронов субнаносекундной и наносекундной длительности. Изучены пространственные, амплитудные и спектрально-кинетические характеристики свечения при варьировании плотности энергии электронного пучка в диапазоне от 10 −4 до 4 · 10 −1 J/cm 2 . Установлено, что при низкой плотности энергии электронного пучка основным видом свечения является катодолюминесценция образца. С увеличением плотности энергии наносекундного электронного пучка, или (и) числа импульсов возбуж-дения электронным пучком субнаносекундной длительности, в зоне облучения происходит электрический пробой полиметилметакрилата, который сопровождается вспышкой свечения плотной низкотемпературной плазмы. ВведениеПучки электронов нано-и субнаносекундной дли-тельностей широко используются в импульсной спек-трометрии для диагностики природных и искусствен-ных кристаллов [1-3], исследования свойств энергетиче-ских материалов [4,5] и светодиодных наногетерострук-тур [6,7]. При сравнительно малых плотностях энергии электронного пучка (H) наносекундной длительности, как правило, регистрируется спонтанная катодолюми-несценция возбужденных образцов, а при увеличении H в полупроводниковых кристаллах высокого качества наблюдается стимулированное излучение [7]. Дальней-шее увеличение H приводит к разрушению образцов вследствие накопления инжектированного в диэлектрик отрицательного объемного заряда электронного пучка и последующего электрического пробоя [7,8].В последние годы повысился интерес к исследо-ванию излучения кристаллов и полиметилметакрилата (ПММА) под действием электронных пучков. Различ-ные кристаллы, в том числе из алмаза, начали широко применять для диагностики потока убегающих электро-нов в установках типа ТОКАМАК [9-11], используя излучение Вавилова−Черенкова (ИВЧ). В работе [12] была предпринята попытка применить для регистрации ИВЧ полиметилметакрилат. Для возбуждения ПММА использовался ускоритель с газовым диодом, заполнен-ным воздухом атмосферного давления. Из [12] следова-ло, что основной вклад в свечение образца давало ИВЧ, а интенсивность катодолюминесценции была малой и не превышала 25% от интенсивности ИВЧ. Однако данный вывод был сделан без проведения измерений спектров излучения ПММА, а также спектра электронного пучка.Цель настоящей работы -выяснить физическую природу свечений, возникающих в ПММА при возбуж-дении пучком электронов субнаносекундной и наносе-кундной длительностей. Электронные пучки формиро-вались в импульсных ускорителях электронов с газо-вым и вакуумным диодами. Плотности энергии пучка электронов (H) в экспериментах варьировали от 10 −4 до 0.4 J/cm 2 , а длительности импульса тока пучка на полувысоте составляли 0.1−0.6 и 12 ns.

In this paper, we experimentally studied pulsed electron beams with a high local density. The conditions in which the energy density cumulation is observed during the interaction of electrons with the anode are shown to develop in vacuum and gas diodes at nanosecond and subnanosecond durations of a beam current pulse and a decrease in the interelectrode gap. The average electron energy in filamentation and self-focusing of an electron beam in a vacuum diode of an accelerator at a current of ~2 kA and a no-load voltage of ~400 kV was established to be 50–100 keV while the energy density was 10^9–10^10 J/cm^3. It is confirmed that the beam current density in a gas diode can exceed 1 kA/cm^2. It is hypothesized that superdense electron beams in vacuum and gas diodes are formed as a result of avalanche multiplication of runaway electrons in the cathode–anode gap plasma.