Исследование пространственно-временных характеристик плазмы дугового разряда низкого давления в ускорителе электронов с сетчатым плазменным катодом
Объектом исследования является ускоритель электронов “Дуэт” с сетчатым плазменным катодом на основе дугового разряда низкого давления и выводом пучка в атмосферу.
Цель работы – определение параметров эмиссионной плазмы дугового разряда в зависимости от тока разряда, давления и рода газа.
В ходе работы были проведены зондовые измерения плазмы дугового разряда низкого давления с помощью автоматизированной системы измерения, которая находится в непосредственной близости с зондом (внутри вакуумной камеры).
Ускорители электронов, позволяющие осуществлять генерацию
электронных пучков большого сечения с выводом их в атмосферу, находят все
большее применение в промышленности, медицине, сельском хозяйстве и иных
сферах деятельности человека [1-3]. Именно поэтому такие ускорители
электронов постоянно совершенствуются, а их разработка и модернизация в
первую очередь направлены на расширение предельных параметров
генерируемого пучка и стабильность работы таких ускорителей электронов в
целом.
По принципу действия можно выделить три основных типа ускорителей
электронов: на основе термоэмиссии, взрывной эмиссии и эмиссии электронов
из газоразрядной плазмы. У каждого из них есть свои ниши в области
применения. Так ускорители с термокатодами позволяют получать
электронные пучки в непрерывном режиме или импульсы большой
длительности с неоднородностью по сечению меньше 10% [1]. Ускорители
электронов с взрывоэмиссионными катодами генерируют пучки с
наибольшими значениями плотности тока в течение наносекундной
длительности [4]. Однако эмиссия электронов из газоразрядной плазмы
отличается независимостью параметров (ток пучка, длительность импульса,
энергия электронов, частота следования импульсов) друг от друга, что
позволяет использовать такие ускорители электронов в более широком
диапазоне применений, а особенно в экспериментальных (поисковых) целях.
Одним из ускорителей такого типа является объект исследования данной
работы – ускоритель электронов «Дуэт» с сетчатым плазменным катодом на
основе дугового разряда низкого давления и выводом пучка в атмосферу.
Поскольку плазменный катод является сложным газонаполненным
устройством, стабильность работы которого зависит от множества факторов
(габаритных размеров, размеров эмиссионных отверстий, типа используемых
плазмогенераторов, параметров разряда, чистоты электродной системы и пр.) и
стабильность работы которого непосредственно определяет стабильность
работы ускорителя электронов в целом, то предметом исследования данной
работы является процесс генерации эмиссионной плазмы в плазменном катоде
на основе дугового разряда низкого давления путем определения
пространственно-временных характеристик этой плазмы, из которой
впоследствии осуществляется отбор электронов, их ускорение и вывод в
атмосферу через выпускное фольговое окно.
Изучение возможности применения электронно-лучевых технологий
началось в XX столетии, во время успешного развития вакуумной техники и
появления технических задач по соединению, обработке и получению новых
материалов [5]. По сегодняшний день проводится работа по поиску новых
применений электронных пучков и внедрению их в производственную сферу.
Поскольку принадлежность электронного ускорителя к определенной сфере
применения напрямую зависит от его конструкции и принципа работы,
рассмотрим методы получения электронных пучков:
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.7 (96 отзывов)
4.9 (37 отзывов)
4.4 (59 отзывов)
4.2 (13 отзывов)
4.9 (343 отзыва)
4.8 (105 отзывов)
4.8 (17 отзывов)
4.6 (71 отзыв)
4.6 (30 отзывов)
