Электрическая прочность ускоряющего промежутка широко-апертурного форвакуумного плазменного источника электронов на основе дугового разряда

Импульсный электронный пучок большого сечения в форвакууме (5 -50 Па) представляет собой инструмент для поверхностной модификации диэлектрических материалов. Стремление к увеличению площади обрабатываемой поверхности, а следовательно, и площади поперечного сечения пучка в форвакуумном импульсном электронном источнике привело к необходимости применения дугового разряда в качестве генератора эмиссионной плазмы. В этом случае плазма обладает принципиально неограниченной эмиссионной способностью. Однако препятствием на пути увеличения тока пучка становятся пропускающая способность и электрическая прочность ускоряющего промежутка. Несмотря на очевидное сходство формулируемой проблемы с аналогичной проблемой для газового диода, для источника с плазменным катодом при его работе в области повышенных давлений форвакуумного диапазона возникают особенности, главная из которых это влияние обратного потока ионов из области формирования и транспортировки электронного пучка. Это может приводить во-первых, к неустойчивости эмиссионной границы плазмы и, во-вторых, к возможности инициирования катодного пятна на эмиссионном электроде, приводящего к неконтролируемому росту тока и, как правило, к пробою ускоряющего промежутка. Изучение особенностей обеспечения в форвакуумной области давлений электрической прочности ускоряющего промежутка при генерации пучков большого сечения и поиск путей преодоления связанных с ними ограничений будут предметом настоящего проекта.