Представлены результаты экспериментального исследования влияния адсорбированного газа и поверхностных загрязнений взрывоэмиссионного катода на работу диода при генерации сильноточного электронного пучка наносекундной длительности. Влияние загрязнений определяли по изменению скорости расширения катодной плазмы планарного диода с катодами разной конструкции, изготовленными из разного материала, при изменении начального зазора анод-катод. Скорость плазмы рассчитывали из экспериментального первеанса диода с разрешением 0.2 нс. Эксперименты выполнены на импульсном электронном ускорителе ТЭУ-500 (350-450 кВ, 100 нс, 250 Дж в импульсе) в режиме согласования импеданса диода и выходного сопротивления наносекундного генератора. Получено, что скорость катодной плазмы постоянна в течение 70-90 нс после приложения напряжения для разных катодов и при разных зазорах анод-катод. Для катодов (разного диаметра) из углеродной ткани она составила 2 ± 0.5 см/мкс, для многоигольчатого вольфрамового катода - 3 ± 0.5 см/мкс, а для медного сплошного и многоострийного катодов - 4 ± 0.5 см/мкс. Существенная зависимость скорости плазмы от материала катода показывает, что влияние адсорбированного газа и поверхностных загрязнений катода на скорость расширения взрывоэмиссионной плазмы в планарном диоде в течение генерации электронного пучка (через 10-15 нс после приложения напряжения) незначительно.
展开▼
机译：给出了在纳秒级高电流电子束的产生过程中吸附气体和爆炸发射阴极表面污染对二极管工作的影响的实验研究结果。通过改变平面二极管的阴极等离子体的膨胀率来确定污染的影响，该平面二极管具有由不同材料制成的不同设计的阴极，并且其初始阳极-阴极间隙也有所变化。从实验二极管的导通率计算出等离子体速度，分辨率为0.2 ns。实验是在TEU-500脉冲电子加速器（350-450 kV，100 ns，每个脉冲250 J）下以匹配二极管阻抗和纳秒发生器的输出电阻的模式进行的。发现在不同的阴极上以及在不同的阳极-阴极间隙施加电压后，阴极等离子体的速度在70-90 ns内是恒定的。对于碳纤维制成的阴极（不同直径），其为2±0.5 cm /μs，对于多针钨阴极，为3±0.5 cm /μs，对于固态铜和多点阴极，为4±0.5 cm /μs。等离子体速度对阴极材料的显着依赖性表明，在电子束产生期间（施加电压后10-15 ns），吸附气体和阴极表面污染对平面二极管中爆炸发射等离子体的膨胀率的影响微不足道。
展开▼
