д.т.н. Н.Н. Коваль, д.т.н. М.С. Воробьёв, С.Ю. Дорошкевич, А.А. Гришков
В ускорителе электронов на основе несамостоятельного высоковольтного тлеющего разряда (ВТР) реализовано повышение эффективности вывода пучка в атмосферу, что определяется увеличением коэффициента вывода, равного отношению тока пучка в атмосфере к току в ускоряющем промежутке. Данный эффект проявляется при переходе от непрерывного режима генерации вспомогательного разряда (рис. 1) к импульсно-периодическому с частотой следования импульсов десятки килогерц (рис. 2), характеризующийся управлением коэффициента заполнения импульсов при стабилизации среднего значения тока разряда. Используемый импульсно-периодический режим позволяет повысить амплитуду тока пучка при сохранении средней мощности разряда, и ограничивает время на развитие фонового тока ВТР, снижая ток в ускоряющем промежутке, что в конечном итоге приводит к увеличению коэффициента вывода пучка в атмосферу. При этом импульсно-перидический режим с частотой десятки килогерц способствует уменьшению количества срывов вспомогательного тлеющего разряда в дуговую форму, влияющих на стабильность генерации эмиссионной плазмы разряда, генерацию ВТР и электронного пучка. Кроме этого, повышение амплитуды тока разряда и наличие паузы между импульсами способстсвует снижению неоднородности распределения концентрации эмиссионной плазмы вспомогательного разряда до ±15%, что определяющим образом влияет на распределение тока выведенного электронного пучка. Использование разработанных режимов генерации электронного пучка открывает новые перспективы его использования в науке и технике.
Рис. 1. Зависимость коэффициента вывода тока пучка в атмосферу от ускоряющего напряжения в непрерывном режиме при разном токе вспомогательного разряда
Рис. 2. Коэффициент вывода пучка в атмосферу в импульсно-периодическом режиме при разном коэффициенте заполнения импульса D (Idcp = 80 мА, f = 10 кГц, p = 3 Па)
Публикации
- С.Ю. Дорошкевич, М.С. Воробьёв, М.С. Торба, А.А. Гришков, Н.Н. Коваль, С.А. Сулакшин, В.В. Шугуров, В.А. Леванисов. Эффективный способ генерации и вывода электронного пучка в атмосферу в широкоапертурном ускорителе на основе ионно-электронной эмиссии. // ПТЭ. 2023. № 3. С. 53 – 60. https://doi.org/10.31857/S0032816223020052
Результат получен при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 20-79-10015).
Приоритетное направление
1.3.4.2. Физика низкотемпературной плазмы
