ФИЗИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОННО-МАГНИТНАЯ МОДЕЛЬ КАТОДНОГО ПЯТНА ВАКУУМНОЙ ДУГИ
А.А. Андреев
Full Text : (560 kB)
Анотація
Рассмотрена физическая модель катодного пятна вакуумной дуги, в которой главными факторами являются автоэмиссия электронов в его окрестностях и их взаимодействие с собственным магнитным полем. Ток ячейки, который представляет собой импульс с передним и задним фронтами длительностью около 5·10-9 с, создаёт вокруг неё магнитное поле. Во время прохождения этих фронтов тока через ячейку в её окрестностях индуцируются электрические поля, достигающие 3,5·107 В/см. Таким образом, вокруг ячейки у поверхности катода создаются скрещённые Е ´ Н-поля, величины которых убывают с увеличением расстояния от центра ячейки, как 1/R. Под действием электрических полей по периметру токового канала ячейки протекают токи, аналогичные гало-токам, возникающим в плазме токамака при прохождении по ней импульсов разрядного тока. При увеличении тока ячейки гало-токи направлены противоположно ему, т.е. электроны движутся к катоду, а ионы ускоряются в сторону анода. При спаде тока ячейки индуцированное электрическое поле создают на поверхности катода автоэмиссию электронов, которые в скрещённых Е ´ Н-полях движутся по циклоидам в направлении центра ячейки, десорбируя газы и создавая поверхностную плазму (ореол) вокруг неё. Эти электроны, взаимодействуют с внешним магнитным полем. В направлении, где сумма магнитных полей (внешнего и собственного) максимальна, плотность поверхностной плазмы вблизи катодного пятна увеличена, что определяет преимущественное направление его движения. Предлагаемая модель позволяет объяснить многие экспериментальные факты, а именно появление слабого свечения вокруг катодного пятна, существование различных типов катодных пятен, их деление, обратное движение в тангенциальных магнитных полях, ускорение ионов в сторону катода, рентгеновское излучение пятна и т.п.
|
КЛЮЧОВІ СЛОВА: катодное пятно, ячейка, обратное движение, электроны, ионы, вакуумная дуга, магнитное поле, плазмa.
|