Измерение скорости разлета катодной плазмы

1. Метод заземленной сетки и коллектора впервые был применен при исследовании взрыва автоэлектронных эмиттеров ., Когда образовавшаяся при взрыве автоэлектронного эмиттера плазма КФ достигает заземленной сетки, между катодом и сеткой возникает дуговой разряд, при этом ток на коллектор резко уменьшается. Измеряя время протекания тока в цепи коллектора t_кол при расстоянии эмиттер - сетка d, можно определить скорость разлета катодной плазмы v_к = d/t_кол.

2. Фотоэлектрический метод впервые применен при исследовании моментов появления свечения в вакуумном промежутке при пробое на постоянном и импульсном напряжении Для случая электродов из меди и молибдена скорость движения катодной плазмы составила около 2×10⁶ см/с.

3. Метод поперечного магнитного поля [11]. Если на вакуумный промежуток с КФ наложить поперечное магнитное поле напряженностью Н, то максимальное расстояние, на которое электрон удаляется от эмиттирующей поверхности катодной плазмы, будет

y = 2mE/eH². При определенных значениях напряженностей полей Е и Н значение у_max становится меньше длины промежутка d. Вследствие этого электроны на анод будут попадать с некоторой задержкой во времени Dt относительно начала роста тока на катоде; ток будет замыкаться помимо цепи катод-анод на стенки разрядной камеры. Обнаружено, что с увеличением напряженности магнитного поля растет время Dt и соответственно уменьшается время роста тока в цепи анода. Скорость движения эмиссионной границы КФ определялась из выражения v = (d - y)/Dt. Оказалось, что v уменьшается с ростом Н примерно от 2×10⁶ до 1.6×10⁶ см/с. Этот факт связан с влиянием давления магнитного поля на плазму.

4. Метод эрозионной метки на аноде, основанный на том факте, что в искровой стадии разряда происходит эрозия анода под действием мощного электронного потока. В случае острийного катода след эрозии имеет вид круга. По скорости роста радиуса эрозионного пятна можно оценить поперечную скорость расширения КФ.. Из зависимости радиуса эрозионного пятна на аноде от длительности импульса следовало, что скорость роста радиуса эрозии составляет (2.0-2.3)×10⁶ см/с.

Таблица 3.1. Скорости разлета катодной плазмы ряда металлов.