С помощью скоростной видеосъемки исследована динамика импульсного газового разряда низкого давления (аргон 0.053−0.133 Pa) в планарном магнетроне, встроенном во взрывоэмиссионный катод сильноточной электронной пушки. Установлено, что вначале разряд зажигается у боковой поверхности катода и лишь затем переходит на его торцевую поверхность. Исследована зависимость стабильности момента зажигания разряда на торцевой поверхности катода от давления рабочего газа и конструкции катода. Установлено, что наложение импульсного продольного магнитного поля приводит к переключению разряда в аксиальном направлении на коллектор электронной пушки. Представлено качественное объяснение наблюдаемого поведения разряда. DOI: 10.21883/JTF.2017.11.45123.2217 Введение Источники нерелятивистских (10−30 keV) сильноточ-ных (10−25 kA) импульсных (2−4 µs) электронных пуч-ков (НСЭП) со взрывоэмиссионным катодом и плазмен-ным анодом на основе сильноточного отражательного (пеннинговского) разряда (ОР) представляют большой интерес для поверхностной обработки материалов и уже нашли достаточно широкое применение [1][2][3][4]. В то же время ряд вопросов их формирования и транспортиров-ки изучен пока недостаточно, несмотря на то что иссле-дованию физики и техники сильноточных электронных пучков посвящено огромное количество оригинальных работ и целый ряд монографий [5][6][7]. К числу мало-изученных вопросов физики и техники НСЭП следует отнести проблему однородности распределения плотно-сти тока (энергии) пучка по его поперечному сечению, которая является одной из ключевых с точки зрения поверхностной обработки материалов [3,[8][9][10][11], особен-но при решении задач, связанных с формированием поверхностных сплавов из предварительно нанесенных покрытий [12].Суть проблемы однородности сильноточных элек-тронных пучков заключается в следующем. Плотности тока электронов и ионов в двойном слое, в котором формируется электронный пучок, связаны между собой соотношением Ленгмюра: j e = j i (M/m) 1/2 , где M и m -массы иона и электрона соответственно. На первый взгляд для обеспечения однородности плотности тока НСЭП, j e (r), необходима соответствующая однород-ность распределения плотности ионного тока, j i (r), по сечению плазменного анода. Однако исследования и опыт эксплуатации сильноточных электронных пушек показали, что при однородном распределении j i (r) рас-пределение плотности энергии пучка на мишени тем не менее имеет ярко выраженный максимум в центральной части [8,10]. Одной из причин такой трансформации электронного пучка в процессе транспортировки в плаз-менном канале является накопление ионов плазмы в приосевой области пучка под действием его собствен-ного радиального электрического поля, появляющегося на стадии нарастания тока вследствие запаздывания зарядовой нейтрализации [6]. Дополнительный вклад в увеличение плотности энергии в центральной области пучка обусловлен действием его собственного магнит-ного поля, которое сравнимо по величине с ведущим магнитным полем (0.15−0.25 T).Для компенсации этого негативного эффекта " фоку-сировки" НСЭП ...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2025 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.