Конкурирующие типы эмиссии электронов в сеточном плазменном эмиттере на основе дуги низкого давления
Картавцов Р.А.1, Мокеев М.А.1, Воробьев М.С.1,2, Гришков А.А.1, Коваль Н.Н.1, Дорошкевич С.Ю.1, Москвин П.В.1, Горьковская Д.А.1
1Институт сильноточной электроники СО РАН, Томск, Россия
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия

Email: maks_mok@mail.ru
Поступила в редакцию: 24 июня 2025 г.
В окончательной редакции: 16 июля 2025 г.
Принята к печати: 16 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 16 сентября 2025 г.
В электронном источнике с сеточным плазменным эмиттером и плазменным анодом с открытой границей плазмы проведены исследования эмиссии электронов в широком диапазоне изменения параметров. Экспериментально продемонстрирована конкуренция двух типов эмиссии электронов с поверхности катодных электродов сеточных плазменных эмиттеров под действием ускоренных ионов, поступающих из ускоряющего промежутка. Показано, что рост тока в ускоряющем промежутке приводит к перераспределению токов в сеточных плазменных эмиттерах и сопровождается увеличением тока ионно-электронной эмиссии и пропорциональным уменьшением тока эмиссии электронов из катодного пятна вплоть до нулевого значения. Ключевые слова: плазменный источник электронов, дуга низкого давления, ионно-электронная эмиссия, катодное пятно, анодная плазма. DOI: 10.21883/0000000000
- Н.Н. Коваль, Е.М. Окс, Ю.С. Протасов, Н.Н. Семашко, Эмиссионная электроника (МГТУ им. Н.Э. Баумана, М., 2009)
- В.А. Бурдовицин, А.С. Климов, А.В. Медовник, Е.М. Окс, Ю.Г. Юшков, Форвакуумные плазменные источники электронов (Изд-во Томск. ун-та, Томск, 2014)
- V.E. Gromov, Yu.F. Ivanov, S.V. Vorobiev, S.V. Konovalov, Fatigue of steels modified by high intensity electron beams (Cambridge, 2015)
- В.Е. Громов, Ю.Ф. Иванов, А.М. Глезер, В.Е. Кормышев, С.В. Коновалов, Изв. РАН. Сер. физ., 81 (11), 1505 (2017). DOI: 10.7868/S0367676517110138 [V.E. Gromov, Yu.F. Ivanov, A.M. Glezer, V.E. Kormyshev, S.V. Konovalov, Bull. Russ. Acad. Sci. Phys., 81 (11), 1353 (2017). DOI: 10.3103/S1062873817110107]
- Н.Н. Коваль, В.Н. Девятков, М.С. Воробьев, Изв. вузов. Физика, 63 (10), 7 (2020). DOI: 10.17223/00213411/63/10/7 [N.N. Koval, V.N. Devyatkov, M.S. Vorobyev, Russ. Phys. J., 63 (10), 1651 (2021). DOI: 10.1007/s11182-021-02219-3]
- Электронно-ионно-плазменная модификация поверхностей цветных металлов и сплавов, под общ. ред. Н.Н. Коваля, Ю.Ф. Иванова (Изд-во НТЛ, Томск, 2016)
- V.N. Devyatkov, N.N. Koval, P.M. Schanin, V.P. Grigoryev, T.V. Koval, Laser Part. Beams, 21 (2), 243 (2003). DOI: 10.1017/S026303460321212X
- П.В. Москвин, М.С. Воробьев, А.А. Гришков, М.С. Торба, В.И. Шин, Н.Н Коваль, С.Ю. Дорошкевич, Р.А. Картавцов, Письма в ЖТФ, 49 (11), 43 (2023). DOI: 10.21883/PJTF.2023.11.55538.19557 [P.V. Moskvin, M.S. Vorobyov, A.A. Grishkov, M.S. Torba, V.I. Shin, N.N. Koval, S.Yu. Doroshkevich, R.A. Kartavtsov, Tech. Phys. Lett., 49 (6), 38 (2023). DOI: 10.61011/TPL.2023.06.56376.19557]
- Р.А. Картавцов, М.А. Мокеев, М.С. Воробьев, П.В. Москвин, С.Ю. Дорошкевич, Н.Н. Коваль, А.А. Гришков, В.Н. Девятков, М.С. Торба, Письма в ЖТФ, 51 (4), 15 (2025). DOI: 10.61011/PJTF.2025.04.59836.20104 [R.A. Kartavtsov, M.A. Mokeev, M.S. Vorobyov, P.V. Moskvin, S.Yu. Doroshkevich, N.N. Koval, A.A. Grishkov, V.N. Devyatkov, M.S. Torba, Tech. Phys. Lett., 51 (2), 70 (2025). DOI: 10.61011/TPL.2025.02.60636.20104]
- С.В. Григорьев, В.Н. Девятков, Н.Н. Коваль, А.Д. Тересов, Письма в ЖТФ, 36 (4), 23 (2010). [S.V. Grigor'ev, V.N. Devyatkov, N.N. Koval., A.D. Teresov, Tech. Phys. Lett., 36 (2), 158 (2010). DOI: 10.1134/S1063785010020203]
- В.А. Груздев, Ю.Е. Крейндель, Ю.М. Ларин, ТВТ, 11 (3), 482 (1973)
- М.А. Завьялов, Ю.Е. Крейндель, А.А. Новиков, Л.П. Шантурин, Плазменные процессы в технологических электронных пушках (Энергоатомиздат, М., 1989)
- Ю.А. Бурачевский, В.А. Бурдовицин, А.В. Мытников, Е.М. Окс, ЖТФ, 71 (2), 48 (2001). [Yu.A. Burachevskii, V.A. Burdovitsin, A.V. Mytnikov, E.M. Oks, Tech. Phys., 46 (2), 179 (2001). DOI: 10.1134/1.1349272]
- Н.В. Гаврилов, Д.Р. Емлин, А.С. Каменецких, ЖТФ, 78 (10), 59 (2008). [N.V. Gavrilov, D.R. Emlin, A.S. Kamenetskikh, Tech. Phys., 53 (10), 1308 (2008). DOI: 10.1134/S1063784208100083]
- С.В. Григорьев, П.В. Москвин, Изв. вузов. Физика, 59 (9), 59 (2016)
- В.Н. Девятков, Н.Н. Коваль, Изв. вузов. Физика, 61 (9), 3 (2018)
- P.V. Moskvin, S.S. Kovalsky, M.S. Vorobyov, J. Phys.: Conf. Ser., 1115 (2), 022004 (2018). DOI: 10.1088/1742-6596/1115/2/022004
- М.С. Воробьeв, П.В. Москвин, В.И. Шин, Т.В. Коваль, В.Н. Девятков, Н.Н. Коваль, К.Т. Ашурова, С.Ю. Дорошкевич, М.С. Торба, В.А. Леванисов, ТВТ, 60 (4), 488 (2022). DOI: 10.31857/S0040364422040160 [M.S. Vorobyov, P.V. Moskvin, V.I. Shin, T.V. Koval, V.N. Devyatkov, N.N. Koval, K.T. Ashurova, S.Yu. Doroshkevich, M.S. Torba, V.A. Levanisov, High. Temp., 60 (4), 438 (2022). DOI: 10.1134/S0018151X22040162]