Симметрия пространственной структуры

Специфические для вакуумной дуги катодные пятна хаотически двигаются по поверхности электрода, участвуя в сложной динамике - двигаются, делятся, сталкиваются, группируются. Такое поведение компактных объектов привело к частицеобразным образам и терминологии. Функционирование катодного пятна связано с эмиссией электронов независимо от её конкретного механизма, происходит из неподвижной относительно поверхности катода зоны. Диаграммы разлета плазмы из эмиссионного центра симметричны, либо обладают асимметрией, обусловленной геометрией электрического и магнитного полей, но не переносной скоростью центра. Непосредственно с перемещением пятна не связаны потоки массы вдоль поверхности электрода. Нет и специфических только для данной группы процессов поверхностных волн на границе плазма твердое тело. Движение катодных пятен представляет собой последовательные события отмирания одних пятен и рождения других. Поэтому утверждения о движении катодных пятен под действием сил и об их динамике (в принятом в физике смысле) несколько условны.

Эрозионные следы катодных пятен - изломанные треки, состоящие из микрократеров от отдельных ячеек. Это объясняется тем, что рождение новых ячеек происходит по периметру отмирающих. Пятно имеет ячеечную структуру, в приводятся средний поперечный размер ячейки 1СГ4 см и среднее время жизни ячейки 109 с. Тогда характерная скорость перемещения катодного пятна составит 105 см/с. Очевидно, это максимальная скорость перемещения пятна.

Для оценки электромагнитного ускорения плазмы воспользуемся моделью Арцимовича. В коаксиальном устройстве происходит ускорение потока плазмы электромагнитными силами в осевом направлении. Наблюдаемая скорость движения плазмоида составляет (0.6-1.5)-105 см/с. Скорость движения ионов вакуумно-дуговой плазмы в радиальном направлении от катода к аноду порядка 106 см/с, а токовая скорость электронов порядка 107 см/с. При расстоянии между электродами 1 см пролетное время ионов составляет 106 с.