ОТКРЫТИЕ КЕНА ШОУЛДЕРСА В ВЫСОКОВОЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОФИЗИКЕ,
ЗАРЯДОВЫЕ КЛАСТЕРЫ.

​

​

В конце 20 века у американского исследователя Кена Шоулдерса (Kenneth R. Shoulders) появилась идея создать специфический электронный прибор, состоящий из очень острого катода направленного на анод в трубке заполненной разряженным газом при давлении 1-2мм ртутного столба. Он провёл эксперименты с подачей на это устройство крайне короткого (около 3.10-3нс) импульсного напряжения порядка 10 кВольт, и обнаружил необычные пространственно локализованные заряды, которые стекали с острия катода в этом электровакуумном приборе. Затем он смог создать измерительные устройства, которые позволили ему изучить особенности этих пространственно локализованных зарядов.

Объекты, которые он обнаружил между катодом и анодом имели форму полого шарика с диаметром от 5 до 15 мкм, заряд которого был сформирован группой от 108 до 1011 электронов. Название, данное Шоулдерсом этому объекту, звучало как Electrum Validum (твёрдый электрон). Его современное название  «зарядовый кластер».

​

В других случаях он включал в себя небольшой процент положительных зарядов, приходящих из атмосферы воздуха. Кластеры с примесью положительных зарядов не были электро-нейтральными. Они имели плазменную природу и были близки по своим свойствам к плазмоидам. Теоретические исследования показывают, что они могут даже иметь положительный заряд, состоящий из большого количества протонов.

​

Обнаруженный объект имел ограниченное время жизни порядка сотни пикосекунд в атмосфере. Это время превышало время возможного разлёта свободных зарядов. Было замечено, что оно увеличивается с уменьшением размера объекта. За счёт кулоновского взаимодействия концентрация электронов на поверхности зарядового кластера может превосходить среднюю концентрацию электронов в металле на порядок. При таких концентрациях, не имея кристаллической решётки, скопление зарядов проявляют механические свойства, присущие твёрдым телам.

​

Исследование упругого взаимодействия «Electrum Validum», падающего на плоскую поверхность титана, иногда приводило к появлению характерного кольцевого проплавленного кратера с валиком из нерасплавленного вещества в центре. Как показали расчёты, такая структура кратера может быть образована только падающим сферическим объектом, имеющим внутри себя полость.

​

По нашему мнению, Кен Шоулдерс сделал одно из величайших открытий человечества в высоковольтной электрофизике. Он обнаружил новый нетривиальный физический объект, существующий в природе. В связи с этим, мы решили создать этот раздел о зарядовых кластерах для изучения и продвижения идей Кена Шоулдерса, которые помогут создать новые технологии, в основе которых будет лежать объект с уникальными физическими свойствами.
 

​