Форвакуумные Плазменные Источники Импульсного Электронного Пучка На Основе Дугового Разряда С Катодными Пятнами И На Основе Контрагированного Дугового Разряда

Abstract

Представлены результаты исследований особенностей функционирования импульсных форвакуумных плазменных источников электронов на основе дугового разряда с катодными пятнами и на основе контрагированного дугового разряда, с помощью которых получены импульсные низкоэнергетичные (до 10 кэВ) электронные пучки большого радиуса с длительностью импульса 50 мкс–10 мс и током до десятков ампер при давлении газа 4–30 Па. В исследованных источниках увеличение давления газа (N2, O2, Ar, He) приводит к существенному росту тока эмиссии и, соответственно, тока электронного пучка при неизменном токе разряда, при этом использование газа с большим сечением ионизации обеспечивает больший рост, однако при этом снижается электрическая прочность ускоряющего промежутка. При давлении газа менее некоторого порогового, величина которого определяется родом газа (например, для азота - 7 Па), увеличение тока разряда приводит к росту эффективности эмиссии электронов, а при давлениях более порогового - эффективность эмиссии уменьшается по мере увеличения тока разряда. С ростом давления газа скорость нарастания тока на фронте импульсов тока эмиссии и, соответственно, тока электронного пучка увеличивается, при этом более существенное увеличение наблюдается для источника на основе контрагированного дугового разряда. Наблюдаемые зависимости связаны с ионизационными процессами в ускоряющем промежутке источника и области транспортировки электронного пучка.