Приборы и техника эксперимента, 2021, № 2, стр. 69-75

ПОВЫШЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ УСКОРЯЮЩЕГО ЗАЗОРА В ИСТОЧНИКЕ ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ КАТОДОМ

В. И. Шин a*, П. В. Москвин a, М. С. Воробьев a, В. Н. Девятков a, С. Ю. Дорошкевич a, Н. Н. Коваль a

a Институт сильноточной электроники СО РАН
634055 Томск, просп. Академический, 2/3, Россия

* E-mail: shin.v.i@yandex.ru

Поступила в редакцию 19.06.2020
После доработки 07.10.2020
Принята к публикации 19.10.2020

Аннотация

Исследована стабильность работы источника электронов с плазменным катодом с сеточной (слоевой) стабилизацией границы эмиссионной плазмы и плазменным анодом, граница которого открыта. Повышение стабильности работы источника достигнуто за счет уменьшения обратных газового и ионного потоков при изменении траектории электронного пучка благодаря размещению эмиссионного электрода источника электронов и мишени в разных плоскостях. Проведены калориметрические измерения радиального распределения плотности энергии генерируемого электронного пучка как в условиях его отклонения, так и в режиме “прямой” транспортировки, когда коллекторная мишень находится в прямой видимости от эмиссионного электрода. Экспериментально показано, что при отклонении пучка стабильность работы источника электронов кратно возрастает, что позволяет расширить диапазон параметров пучка и открывает новые возможности использования такого электронного источника в научных и технологических целях.

DOI: 10.31857/S0032816221020191

Список литературы

  1. Бугаев С.П., Крейндель Ю.Е., Щанин П.М. // Электронные пучки большого сечения. М.: Энергоатомиздат, 1984.

  2. Окс Е.М. // Источники электронов с плазменным катодом: физика, техника, применения. Томск: НТЛ (Изд-во науч.-техн. лит-ры), 2005.

  3. Gromov V.E., Yurev A.B., Morozov K.V., Ivanov Yu.F. // The microstructure of quenched rails. Cambridge international science publishing, 2016. P. 157.

  4. Astrelin V.T., Kandaurov I.V., Vorobyov M.S., Koval N.N., Kurkuchekov V.V., Sulakshin S.A., Trunev Yu.A. // Vacuum. 2017. V. 143. P. 495. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2017.03.025

  5. Rotshtein V., Ivanov Yu., Markov A. Surface treatment of materials with low-energy, high-current electron beams // Materials surface processing by directed energy techniques / Ed. Y. Pauleau. Elsevier, 2006. Ch. 6.

  6. Иванов Ю.Ф., Коваль Н.Н. Низкоэнергетические электронные пучки субмиллисекундной длительности: получение и некоторые аспекты применения в области материаловедения // Структура и свойства перспективных металлических материалов / Под общ. ред. А.И. Потекаева. Томск: НТЛ, 2007. Гл. 13.

  7. Devyatkov V.N., Koval N.N., Schanin P.M., Grigoryev V.P., Koval T.B. // Laser and Particle Beams. 2003. V. 21. № 2. P. 243. .https://doi.org/10.1017/S026303460321212X

  8. Ozyr G.E., Proskurovsky D.I., Karlik K.V. // Proc. 7th Intern. Conf. on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows. 25–30 July 2004, Tomsk, Russia. 2004. P. 20.

  9. Кадыржанов К.К., Комаров Ф.Ф., Погребняк А.Д., Русаков В.С., Туркебаев Т.Э. // Ионно-лучевая и ионно-плазменная модификация материалов. М.: МГУ, 2005.

  10. Грибков В.А., Григорьев Ф.И., Калин Б.А., Якушин В.Л. // Перспективные радиационно-пучковые технологии обработки материалов. М.: Круглый стол, 2001.

  11. Remnev G.E., Isakov I.F., Opekunov M.S., Matvienko V.M., Ryzhkov V.A., Struts V.K., Grushin I.I., Zakoutayev A.N., Potyomkin A.V., Tarbokov V.A., Pushkaryov A.N., Kutuzov V.L., Ovsyannikov M.Yu. // Surface and Coatings Technology. 1999. V. 114. № 2–3. P. 206. https://doi.org/10.1016/S0257-8972(99)00058-4

  12. Тюрин Ю.Н., Жадкевич М.Л. // Плазменные упрочняющие технологии. Киев: Наукова думка, 2008.

  13. Углов В.В., Анищик В.М., Стальмошенок Е.К., Черенда Н.Н., Асташинский В.В., Румянцева И.Н., Аскерко В.В., Кузьмицкий М.М. // Физика и химия обработки материалов. 2004. № 5. С. 44.

  14. Uglov V.V., Cherenda N.N., Anishchik V.M., Stalmashonak A.K., Kononov A.G., Petuhov Yu.A., Astashynski V.M., Kuzmitski A.M. // High Temperature Material Processes. 2007. V. 11. № 3. P. 383. https://doi.org/10.1615/HighTempMatProc.v11.i3.60

  15. Жаринов А.В., Коваленко Ю.А., Роганов И.С., Терюканов П.М. // ЖТФ. 1986. Т. 56. Вып. 1. С. 66.

  16. Жаринов А.В., Коваленко Ю.А., Роганов И.С., Терюканов П.М. // ЖТФ. 1986. Т. 56. Вып. 4. С. 687.

  17. Коваль Н.Н., Окс Е.М., Протасов Ю.С., Семашко Н.Н. // Эмиссионная электроника. М.: МГТУ, 2009.

  18. Бурдовицин В.А., Куземченко М.Н., Окс Е.М. // ЖТФ. 2002. Т. 72. Вып. 7. С. 134.

  19. Батраков А.В. // Эмиссионная электроника. Томск: ТПУ, 2008.

  20. Григорьев С.В., Астрелин В.Т., Кандауров И.В., Коваль Н.Н., Москвин П.В., Тересов А.Д. // Плазменная эмиссионная электроника. Труды IV Международного Крейнделевского семинара / Под ред. А.П. Семенова. Улан-Удэ, БНЦ СО РАН, Россия, 2012. С. 81.

  21. Воробьев М.С., Григорьев С.В., Москвин П.В., Сулакшин С.А. // Изв. вузов. Физика. 2014. Т. 57. Вып. 11–3. С. 199.

Дополнительные материалы отсутствуют.