Индуцированное электрическое поле

При увеличении напряжения на дуге скорость изменения тока существенно увеличивается, о чём можно судить по длительности импульса рентгеновского излучения 0,03...0,2 не (который равен длительности переднего фронта импульса тока) - излучение становится более жёстким. Это же подтверждается и в работе, где в высоковольтной дуге при токах 100 кА и соответственно dl/dt около 1013 А/с электроны ускоряются до высоких энергий, и рентгеновское излучение жёсткое.

После достижения максимального значения тока в ячейке Еи = 0, и магнитное поле ячейки Н„ определяется этим током.

При уменьшении тока через ячейку (на заднем фронте импульса) индуцированное электрическое поле Еи совпадает по направлению с основным Е0, направление индуцированного тока совпадает с направлением основного тока 10, т. е. 1Я = 10. При этом Еи ускоряет ионы в сторону катода, дополнительно разогревая края ячейки.

Рассматриваемая далее модель поведения КП относится именно к этой фазе тока через ячейку.

Индуцированное электрическое поле Еи вызывает в окрестностях ячейки автоэмиссию электронов с поверхности катода. Эти электроны попадают в область полей, движутся к центру ячейки по циклоидам, высота которых определяется по формуле: h = 2mc2E/eH2, и создают поверхностную плазму вследствие десорбции газов. Удержанию электронов у катода также способствует магнитное поле тока, протекающего в поверхностной зоне катода, совпадающее по направлению с полем тока ячейки и также возрастающее по направлению к ячейке. По мере приближения электронов к ячейке высота их циклоид уменьшается, а их концентрация увеличиваемся.

При этом из-за столкновений с частицами плазмы (молекулами, атомами, ионами газов или металлов) часть электронов теряет энергию, и под действием основного электрического поля уходит к аноду (по аналогии с процессами в магнетронах), участвуя таким образом в создании тока 10 через ячейку. С увеличением плотности прикатодной плазмы (в том числе и при увеличении давления газа) количество таких электронов увеличивается, и разряд становится более устойчивым.