О распределении плотности энергии в поперечном сечении радиально сходящегося низкоэнергетического сильноточного электронного пучка

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С использованием секционированного трехканального калориметра измерено распределение плотности энергии в поперечном сечении радиально сходящегося низкоэнергетического (до 25 кэВ) сильноточного электронного пучка. Формирование пучка осуществлялось с помощью двухсекционного катодного узла. В кольцевой катод каждой секции, имеющий внутренний радиус 4 см, встроены 18 резистивно развязанных дуговых источников плазмы, инициируемых пробоем по поверхности диэлектрика. Расстояние между центрами секций составляло 4 см. Измерения проводились как в режиме вакуумного диода (давление остаточных газов 0.006 Па), так и газонаполненного диода (аргон при давлении 0.08 Па). Показано, что плотность энергии в центральной части пучка в среднем на 25‒30% выше, чем на его периферии, что может быть приемлемо для решения многих задач по поверхностной модификации металлов и сплавов. Ресурсные испытания катодного узла показали устойчивость его работы на протяжении минимум 50 000 импульсов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. П. Кизириди

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

Email: ozur@lve.hcei.tsc.ru
Россия, 634055, Томск, пр. Академический, 2/3

Г. Е. Озур

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: ozur@lve.hcei.tsc.ru
Россия, 634055, Томск, пр. Академический, 2/3

Список литературы

  1. Кизириди П.П., Озур Г.Е. // ПТЭ. 2022. № 6. С. 61. https://doi.org/10.31857/S0032816222060143
  2. Кизириди П.П., Озур Г.Е. // ПТЭ. 2023. № 4. С. 84. https://doi.org/10.31857/S0032816223030072
  3. Rotshtein V.P., Ivanov Yu.F., Markov A.B. et al. // Surface & Coatings Technology. 2006. V. 200. P. 6378.
  4. Марков А.Б., Соловьев А.В. // Известия вузов. Физика. 2022. Т. 65. № 11. С. 93. https://doi.org/ 10.17223/00213411/65/11/93
  5. Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника. М.: Наука, 2004. С. 86.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Общий вид рабочей камеры и электронной пушки: 1 – катод, 2 – керамическая трубка, 3 – электрод дугового источника плазмы, 4 – резистор ТВО-2, 5 – пучок медных проволок, 6 – стержневой анод диаметром 10 мм, 7 – подводы импульса высокого напряжения к катоду, 8 и 9 – цанговые токосъемы, 10 и 11 – пояса Роговского, 12 – рабочая камера, 13 – патрубок откачки, 14 – патрубок напуска рабочего газа, 15 – смотровое окно, 16 – чашеобразный экран, 17 – изолятор ввода ускоряющего напряжения, 18 – датчики давления газа, 19 – стержневой ввод ускоряющего напряжения, 20 – соединительный стакан.

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схематическое устройство секционированного калориметра: 1 – полый анод, 2 – коллимирующие отверстия, 3 – медный поглотитель, 4 – терморезистор, 5 и 6 – токопроводы. Координата z = 0 соответствует положению посередине между катодными секциями, расстояние между центрами катодных секций 4 см. Выводы терморезисторов условно не показаны.

Скачать (204KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Осциллограммы импульсов ускоряющего напряжения (1-й канал, 20 кВ/дел.), полного тока катода (2-й канал, 12 кА/дел.) и токов пучка на анод (3-й и 4-й канал, 10 кА/дел.), Uch = 18 кВ: а – газонаполненный диод (аргон при 0.08 Па, радиус анода –0.8 см); б – вакуумный диод (давление остаточных газов – 0.006 Па, радиус анода – 0.8 см); в – газонаполненный диод (аргон при 0.08 Па, радиус анода – 0.5 см). Временной масштаб – 1 мкс/дел.

Скачать (264KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Распределения плотности энергии пучка вдоль анода для различных значений зарядного напряжения.

Скачать (319KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024