Plasma Sources of Low-Energy Ion-Electron Space-Combined Beams
Main Article Content
Abstract
The paper presents some results obtained in the studies of previously developed plasma sources of low-energy ion-electron spatially aligned beams [1], the design of which was modified to include the shape and geometric characteristics of the emission channel and the length of the accelerating gaps. It is shown that a double plasma emission system formed in such designs, which are two Penning-type gas-discharge cells connected in series (along the axis), due to the reverse charge flow from the secondary plasma to the emitting plasma and partial compensation of the beam space charge, contributes to an increase in the emission current and has an increased perveance. In addition, in the designs under consideration, due to a decrease in the radial potential gradient in the accelerating gap, a decrease in the beam divergence is ensured and current flow is increased. Current-voltage and emission characteristics are given for various conditions and operating modes of the sources. It is shown that the achieved parameters indicate the possibility of using the developed designs as prototypes of technological sources of low-energy ion-electron beams combined in space.
Article Details
References
1. Физика и технология плазменных эмиссионных систем / под общ. ред. В. Т. Барченко. – СПб. : Изд-во Санкт-Петерб. гос. электротехн. ун-та «ЛЭТИ», 2014. – 286 с.
2. Источники электронов с плазменным эмиттером / Ю. Е. Крейндель [и др.]. – Новосибирск : Наука, 1983. – 120 с.
3. Плазменные процессы в технологических электронных пушках / М. А. Завьялов [и др.] – М. : Энергоатомиздат, 1989. – 212 с.
4. Плазменный источник заряженных частиц для формирования совмещенных ионно-электронных пучков / Д. А. Антонович [и др.] // Известия НАН Беларуси. Серия физико-технических наук. – 2020. – Т. 65, № 3. – С. 285–291.
5. Antonovich, D. A. Features of Electron Optical Systems with the Plasma Emitter Based on Stationary Double Electric Layers in the Plasma / D. A. Antonovich, V. A. Gruzdev, V. G. Zalesski // Russian Physics Journal. – 2021. – Vol. 63, nr 10. – P. 1713–1720.
6. Залесский, В. Г. Эмиссионные и электронно-оптические системы плазменных источников электронов : дис. … д-ра физ.-мат. наук : 01.04.04 / Залесский Виталий Геннадьевич. – Минск, 2015. – 316 л.
7. Лоусон, Дж. Физика пучков заряженных частиц / Дж. Лоусон ; пер. с англ. А. В. Агафонова. – М. : Мир, 1980. – 438 с.
8. Райзер, Ю. П. Основы современной физики газоразрядных процессов / Ю. П. Райзер. – М. : Наука, 1980. – 416 с.
9. Ионно-плазменные технологии в электронном производстве : монография / В. Т. Барченко, Ю. А. Быстров, Е. А. Колгин ; под ред. Ю. А. Быстрова. – СПб. : Энергоатомиздат, 2001. – 331 с.