Исследование удельной эрозии компонентов композитного металлического катода вакуумного дугового разряда и масс-зарядового состава плазмы вакуумной дуги на композитных электродах

В рамках определения удельной эрозии материалов, входящих в состав композитного катода вакуумного дугового разряда, методами масс-спектрометрии ионов плазмы разряда проведены разработка и испытание основных средств получения необходимых экспериментальных данных. Предложены экспериментальная установка и методика измерения количественных характеристик масс-зарядового состава плазмы дугового разряда при помощи спектрометра Томсона с автоматической системой регистрации сигнала. Особенностями экспериментальной установки являются: высокая чувствительность к слаботочным пучкам частиц за счет усиления сигнала микроканальной пластиной; система извлечения ионного пучка и ускорения ионов до единиц кэВ, в которой применено приложение электрического потенциала относительно заземленного корпуса к общей точке источника плазмы, что позволяет пучку двигаться до спектрометра в эквипотенциальном пространстве и минимизирует влияния внешних электромагнитных полей; изменяемая геометрия полого анода источника плазмы, дающая возможность регулировать плотность плазмы на входе в систему извлечения пучка и интенсивность сигнала. Проведены поиск оптимальных параметров установки для получения масс-зарядовых спектров в диапазоне от устойчивых (около 100 А) до неустойчивых (менее 10 А) режимов горения дуги, экспериментальное исследование зависимости зарядового состава ионов катодного материала от величины тока дуги в диапазоне 2 - 160 А для медных электродов, подтвердившее работоспособность методики и хорошее качество получаемых масс-зарядовых спектров.