Энергия ионов

В плазменных потоках микросекундных вакуумных дуг с токами около 10 А обнаружены металлические ионы с энергиями, достигающими 10 кэВ, в то время как при более длительных дугах энергия ионов обычно находится в пределах сотни электрон-вольт. В вакуумно-дуговой плазме также обнаружены потоки электронов, ускоренные до энергий 50.. .1000 эВ; обычно энергия электронов в ней составляет около 2,5 В. Есть сведения о генерации импульсов рентгеновского излучения длительностью 0,03... 1,5 не из КП, причём эти импульсы совпадают по времени и длительности с импульсами потоков высокоэнергетичных ионов.

Все эти, а также и другие свойства КП, особенности его поведения можно объяснить с помощью предлагаемой электронно-магнитной модели.

Предлагаемая модель катодного пятна является упрощенной, она не учитывает влияния паров, плазмы и капель материала катода, гидродинамических процессов в ячейке и др.

Магнитное поле, создаваемое током через эмиссионный центр ячейки, можно оценить из формулы зависимости для поля линейного проводника с током - диаметр токового канала.

В окрестностях ячейки существует круговое тангенциальное магнитное поле, созданное током через ячейку. Для Ti величина тока, равная удвоенному значению порогового (минимального) тока в случае массивного катода, составляет 4 А. Тогда при диаметре ячейки ТЮ4 см собственное магнитное поле у края ячейки к 16000 и уменьшается в радиальных направлениях как 1/R. Ток, проходящий через ячейку, представляет собой импульс амплитудой в несколько ампер, длительностью; длительность его переднего (увеличение тока) фронта, например для Мо и Си, составляет (3...5)Т09 с, а заднего (погасание ячейки) - такого же масштаба. Во время прохождения импульса тока в результате изменения собственного магнитного поля ячейки в её окрестностях индуцируются электрические поля, величина которых в месте контакта с поверхностью металлического катода может достигать 3,5107В. Таким образом, вокруг ячейки у поверхности катода при увеличении и спаде тока возникают скрещенные ЕхН-поля, величина которых убывает с увеличением расстояния от центра ячейки примерно как 1/R.