Представлены результаты анализа генерации ионного пучка гигаваттной мощности спиральным диодом в режиме магнитной самоизоляции. Исследования проведены на ускорителе ТЕМП-4М в режиме формирования сдвоенных импульсов: первый - отрицательный (300-500 нс, 150-200 кВ), второй - положительный (150 нс, 250-300 кВ). Проведены исследования спиральных диодов разной конструкции при реализации замкнутого движения электронов в зазоре анод-катод без внешнего магнитного поля. Выполнен анализ условий формирования и стабилизации виртуального катода, проведены экспериментальные исследования его конфигурации в диодах разной конструкции. Выполнен анализ влияния градиентного и центробежного дрейфа электронов на стабильность виртуального катода. Исследования показали высокую корреляцию плотности энергии и полной энергии мощного ионного пучка с величиной полного заряда, переносимого в диоде в течение генерации пучка. Этот заряд в основном определяется длительностью первого импульса напряжения. Для увеличения стабильности длительности первого импульса напряжения (в двухимпульсном режиме) первый импульс, поступающий в нагрузку двойной формирующей линии, также использован для запуска основного разрядника. Это обеспечило высокую стабильность плотности энергии ионного пучка в серии импульсов. Большой ресурс работы ионных диодов с магнитной самоизоляцией и взрывоэмиссионным катодом (более 10~6 импульсов), высокая стабильность генерации пучка в серии импульсов делает перспективным их использование для различных технологических применений.
展开▼
