Представлены результаты исследования стабильности генерации импульсного ионного пучка, формируемого диодом со взрывоэмиссионным катодом в режиме магнитной самоизоляции. Исследования проведены на ускорителе ТЕМП-4М в режиме формирования биполярных импульсов: первый - отрицательный (300-500 нс, 100-150 кВ) и второй - положительный (150 нс, 200-250 кВ). Выполнены исследования диодов разной конструкции: полоскового фокусирующего, полоскового плоского и конусного фокусирующего диодов. Полную энергию пучка измеряли с помощью тепловизионной диагностики и калориметра, а плотность энергии пучка - с использованием тепловизионной и акустической диагностик. Для повышения стабильности генерации ионного пучка изменена конструкция анода. Получено, что в серии импульсов стандартная девиация полной энергии и плотности энергии пучка не превышает 10-11% при нестабильности амплитуды импульса плотности ионного тока >20-30%. Представлен механизм стабилизации плотности энергии пучка в серии импульсов, связанный с перезарядкой ионов и формированием ускоренных нейтралов. Выполнен анализ источников флуктуаций полной энергии и плотности энергии ионного пучка. Большой ресурс работы ионных диодов с магнитной самоизоляцией и взрывоэмиссионным катодом (>10~6 импульсов), высокая стабильность генерации пучка в серии импульсов обусловливают перспективность их использования в различных технологиях.
展开▼
