Generation and transport of submillisecond intense electron beams in plasma cathode vacuum diodes

Melting Thresholds of Materials Irradiated with a Wide Class of Pulsed Electron Beams

“…It is an integral part of the 'UNIKUUM' complex of unique electrophysical equipment in Russia [33] (https://ckp-rf.ru/catalog/usu/43 4216/, accessed on 3 August 2023). The 'TEU-500' PEB source, developed at Tomsk Polytechnic University [34][35][36], the 'DUET' one, developed by the Institute of High-Current Electronics [37][38][39], and the 'SINUS-7' machine [40][41][42][43] are also of great interest for several scientific and technological applications.…”

Динамическое Управление Мощностью Мегаваттного Электронного Пучка Субмиллисекудной Длительности В Источнике С Плазменным Катодом

“…Отдельное место среди источников электронов занимают источники электронов с сетчатыми плазменными катодами [2,[7][8][9], которые в настоящее время являются практически единственными эмиссионными структурами, способными обеспечить широкий интенсивный электронный пучок субмиллисекундной длительности, и обладают рядом неоспоримых преимуществ перед традиционными термо-и взрывоэмиссионными катода-ми как по параметрам, так и по эксплуатационным свойствам. Сеточная/слоевая стабилизация границы катодной/эмиссионной плазмы в таких источниках позволяет осуществлять независимую регулировку основных параметров электронного пучка (таких как энергия электронов, амплитуда тока пучка, длительность и частота следования импульсов), что облегчает научный поиск оптимальных режимов облучения в сравнительно широком диапазоне параметров пучка [10][11][12][13]. С учетом данной особенности источников с плазменным катодом в работе [14] были проведены теоретические оценки, подтверждающие возможность генерации электронного пучка миллисекундной длительности, мощность которого можно контролируемо изменять в течение импульса.…”

Dynamic Power Control of a Submillisecond Pulsed Megawatt Electron Beam in a Source with a Plasma Cathode

“…A special place among electron sources is occupied by devices with grid plasma cathodes [2,[7][8][9], which are presently almost the only emissive structures capable of generating wide electron beams of submillisecond duration with a number of clear advantages over traditional thermionic and explosive emission cathodes with respect to both physical parameters and operational properties. Grid/layer stabilization of the cathode/emission plasma boundaries in devices with grid plasma cathodes makes it possible to realize independent control of the main parameters of electron beam (electron energy, beam current amplitude, pulse duration, and repetition rate), which facilitates the search for optimum regimes of irradiation in a broad range of these parameters [10][11][12][13]. In view of these properties of beam sources with a plasma cathode, we have performed simulations [14] and obtained theoretical estimates that confirmed the possibility of generating pulsed beams of millisecond duration with controlled power variation during the pulse.…”