Капельная эрозия

Катодное пятно вакуумной дуги, кроме ионов, испускает пары металла катода, а также капли. Доля паров в общей эрозии мала, не более нескольких процентов от общей эрозии]. Пары образуются из-за нагрева металла в окрестности катодного пятна, а также в ионной фазе цикла из-за испарения жидкого металла в пятне. Доля капельной фракции в общей эрозии катода значительно выше. Капли образуются из-за разбрызгивания жидкого металла в зоне катодного пятна. Часть этого жидкого металла остается в виде застывших струй, которые хорошо видны на ряде фотографий

Таблица 4.1. Число капель золота и палладия на один кулон протекшего электричества , 10^-7 (А×с)^-1.

Обращает на себя внимание, что величины для Au и Pd мало отличаются друг от друга и составляют в среднем ~ 1.5×10⁷ капель/кулон. Напомним, что в искровой стадии для медных электродов величина » 2×10⁷ капель/кулон.

. Максимально наблюдаемые скорости составляли соответственно 4×10⁴ см/с, 4.5×10⁴ см/с и 10⁴ см/с, а наиболее вероятные соответственно 2.5×10⁴ см/с, 3.5×10⁴ см/с и 0.5×10⁴ см/с.

Свойства плазмы в катодном пятне вакуумной дуги

Сведения о свойствах такой плазмы крайне противоречивы и ограниченны. Это обусловлено, с одной стороны, несовершенством методов измерения, а с другой - крайне неоднородным распределением плазмы по мере удаления от катода. В частности, измерение плотности плазмы без точного указания расстояния от катода не имеет смысла.

Большинство авторов сходятся на том, что электронная температура плазмы в зоне катодного пятна второго типа составляет 4-6 эВ Были проведены измерения температуры плазмы в катодном пятне методом плавающего потенциала на медном и вольфрамовом катоде при токе дуги 10 А на расстоянии < 0.1 мм от поверхности катодного пятна. Для Cu-катода получена температура плазмы 4.6±0.5 эВ, а для W-катода 5.8±0.5 эВ.

Для пятен первого типа на медном катоде температура паров меди составляет 0.8 эВ, а для ионов ~ 2 эВ.

Плотность ионов плазмы на воль-фрамовом катоде на расстоянии £ 7 мкм от поверхности пятна составляет 10²⁰ см^-3. В непосредственной близости от катода (~ 1 мкм) плотность плазмы на медном катоде составляет ~ 10²² см^-3.