Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бугаев С.П. -> "Электронные пучки большого сечения" -> 27

Электронные пучки большого сечения - Бугаев С.П.

Бугаев С.П., Крейндель Ю.Е., Щанин П.М. Электронные пучки большого сечения — М.: Энергоиздат, 1984. — 113 c.
Скачать (прямая ссылка): elektronpuchkisecheniya1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 52 >> Следующая


Измерения тока плоскими зондами, контактирующими с анодной плазмой и отделенными от нее алюминиевой фольгой толщиной 25 мкм, показали, что электроны у анода состоят из двух групп:

1) быстрые электроны с энергией, приблизительно соответствующей разрядному напряжению;

2) плазменные электроны со средней энергией около 1 эВ.

При напряжении более 60 кВ токи на зонды, контактирующие с плазмой и отделенные от нее фольгой толщиной 5 мкм, практически совпадали, что говорит о незначительном вкладе плазменных электронов в анодный ток ВТР. Это подтверждает, что в рассматриваемом BTP у» 1.

На рис. 3.25 представлено распределение плотности тока ПБС в ПИЭЛ [56] в плоскости аыода, измеренное по прохождению тока через малые анодные отверстия при напряжении 76 кВ и полном токе разряда в азоте 34 А.

В работах [63, 64] показано, что в импульсном BTP в дейтерии между плоскими электродами из нержавеющей стали в стеклянной трубке диаметром 90 мм при межэлектродном расстоянии 200 мм анодная плазма расширяется вдоль стенок трубки, в результате чего граница плазмы приобретает вогнутую форму. При этом ионный поток, эмиттируемый плаз-

59
I9 A B

D

M

40

20

157] I, А 10
і
0,4 0,8 Ь,м 0 V А
\ 30
V 20
10

[SI]
Г

10

20 t9MKC

I [SI]

а* U-J V
Г ч

10

20 t,M«c

V, [Bi]
,


10 20 Ь,мкс

B)

Рис. 3,23. Осциллограммы тока и напряжения BTP

мой, фокусируется в приосевую nacjb катода, что приводит к осевому сжатию разряда. С увеличением диаметра трубки влияние стенок уменьшается, и распределение плотности тока становится более равномерным.

На рис. 3.26 представлена зависимость осевой концентрации электро-нов анодной плазмы от расстояния до анода ВТР, горящего в дейтерии в стеклянной трубке диаметром 280 мм при межэлектродном расстоянии 290 ммг при разных давлениях и в разные моменты времени после подачи напряжения, которое изменялось как U = cfexp(— titмакс) и достигало максимального значения Umqkc = 150 кВ при ґмакс = 4 мкс [64]. Рост концентрации плазмы прекращался через 10 мкс, когда U = = 0,56 Umакс и ! ~ 0'26 /маКс- Экстраполяция кривых распределения концентрации до нуля позволяет оценить протяженность области катодного падения потенциала dKn и показывает, что значение с/кп устанавливается раньше, чем плотность плазмы, не зависит от напряжения и определяется давлением газа. Характером зависимости dKn от напряжения и давления (рис. 3.27) объясняются существенное стягивание тока к оси разряда с уменьшением давления газа и лишь незначительное изменение распределения плотности тока при повышении напряжения от 10 до 170 кВ, когда ток BTP увеличивался в 3—4 раза [63].

Анализ вклада различных механизмов ионизации газа в BTP [64] показал, что ударная ионизация высокоэнергетичным пучком электронов,

Рис. 3.24. Вольт-амперные характеристики BTP (56) с N2 (1—3) и Нв2 (4—6) :

1 - р ~ 4 Па; 2 - р - 1,33 Па; 3 -р = 2,66 Па; 4 - р = 6,1 Па; 5 - р = = 9,3 Па; 6-р~ 24 Па
7, м А/см*

ГТТ..T-r T I I г TT I " "I.I.I I I I.г

120

100

О 7t0 3,5 О 3,5 7,0 к см

Рис. 3.25. Распределение плотности тока ПБС [56]

Рис. 3.26. Распределение концентрации электронов по оси разряда в разные моменты времени [64]:

A :/3 = 1,55 Па,/макс=90 А;

' макс макс =

Б : р — 1,8 Па, / макс — 1 35 А

О 5 10 15 Z9CM

эмиттированных катодом, и отраженными электронами не может обеспечить наблюдаемое формирование анодной плазмы с плотностью п « ^ 1011 см”3 за время 1 = 5 мкс, Ионизация газа в ВТР, обусловленная

коллективным взаимодействием электронов пучка с плазмой в результате возникновения пучково-плазменной неустойчивости, как показали оценки [64], происходит со скоростью, на порядок превышающей скорость ударной ионизации, что позволяет рассматривать этот механизм образования плазмы в BTP как основной.

Предельные параметры BTP ограничиваются переходом в низковольтную форму разряда. Такой переход вызывается искрениями между катодом и стеклом, где из-за вогнутой формы плазменной границы напряженность электрического поля значительно выше, чем на оси трубки.

Увеличение зазора между катодом и трубкой приводит к зажиганию разряда через зазор по длинному пути. На рис. 3,28 представлена зависимость от давления дейтерия предельных значений напряжения, при которых BTP с анодом специальной формы после т тренировки не переходил в дугу, и соответствующих разрядных токов. Электрическое питание разряда осуществлялось от генератора Аркадьева—Маркса, формировавшего импульсы с фронтом 1,7 мкс. Использовавшийся анод (рис. 3.28) позволил вдвое повысить разрядный ток по сравнению с плоским анодом. Достигнутые в [63] предельные параметры BTP и выявленное снижение продолжительности высоковольтной стадии разряда при повышении напряжения позволили сделать вывод, что самостоятельный BTP с током в

dK,m

20

15

10

7,0 1,5 2,0 р, Па

WO

10

Рис. 3.27. Зависимость длины области катодного падения потенциала на оси разряда от давления [64]

1 2 Ь р, Pa
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 52 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed