Докладчик: И.В.Кандауров

ДЛИННОИМПУЛЬСНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ПУЧОК С ПЛАЗМЕННЫМ ЭМИТТЕРОМ

Перспективным планом работ на установке ГОЛ-3 предусматривается создание
источника мощного электронного пучка со следующими параметрами: длительность
не менее 100мкс (т.е. на порядок величины больше, чем существует сегодня);
ток не менее 10кА; энергия электронов 200кэВ или выше. Пучок должен
адиабатически сжиматься в магнитном поле до плотности тока более 1кА/см2 и
далее инжектироваться в плазму.
В ряду проблем, которые необходимо решить при разработке такого источника
пучка, важную роль играет проблема выбора эмиттера электронов, способного
обеспечить генерацию 100-микросекундного пучка с плотностью тока на
эмиттере, как минимум, в десятки А/см2 и полным током ~ 10кА. Одним из
возможных решений может быть использование плазменного эмиттера.
В представляемом на семинар докладе сообщается о создании экспериментального
стенда и первых экспериментах по генерации электронного пучка с плазменным
эмиттером в простой одноапертурной двухэлектродной системе. Источником
плазмы служил импульсный дуговой генератор того же типа, что использовался в
протонных инжекторах "ДИНА-4А" и "СТАРТ-2".
В результате первой серии экспериментов был получен электронный пучок с
длительностью ~ 250мкс (ограничивалась системой питания дуги) и плотностью
тока более 100А/см2, при величине ускоряющего напряжения до 30кВ. Полный ток
пучка превышал 7А. Первеанс полученного пучка превышает расчетный
"вакуумный" первеанс электронно-оптической системы (расчет проводился с
учетом положения и формы эмиттирующей плазменной границы). Данное
обстоятельство, возможно, объясняется формированием плазменного анода в
области выходного отверстия ускоряющего электрода.