В сердце катодного пятна

[Javian]

технологию и оборудование по генерации сильноточных электронных пучков

всегда было интересно какие токи и мощность у этих устройств.

[Uris]

Токи и напряжения огромны. Для примера, в установке на которой я работал токи были до 35 тысяч ампер при ускоряющем напряжении 30-40 тысяч вольт. Генерация пучка длится не долго — 3 микросекунды. Но этого вполне достаточно, чтобы расплавить и модифицировать любой металлический предмет или оставить вот такой след, который называется «автографом пучка»

[roller]

Не очень понятно что есть след. Большое отражающее пятно? Куда смотреть вообще?

[Uris]

Пучок оплавил металл, оставив зеркальный след.

[vladikas]

А в статье про это есть. Я, например, догадался сразу «куда смотреть».

[nickolaym]

А этих 3 мкс не достаточно, чтобы уделать всех людей вокруг рентгеновскими лучами?

[Uris]

В тех установках, на которых я работал — нет. Катоды не из тяжелых металлов и ускоряющие напряжения ещё не велики. Мягкий рентген есть, но вакуумная камера из нержавейки в 5 мм всё гасит. Но сильноточная электроника не вся такая безобидная. Посмотрите видео к статье. Есть установки, где один выстрел может привести к смерти человека. Поэтому строжайшая техника безопасности, сирена перед выстрелом, бетонные стены и экран комнаты. Все серьезно.

[unwrecker]

«На фото пример обработки детали высоковольтного разрядника.»
Ну надо же! А выглядит точно как фиксатор диска от болгарки. :)

[Uris]

Ничего удивительного. Замечательная универсальная деталь. В болгарке крепит диск, в разряднике используется для крепления катода. Также как болты, гайки и шайбы)))

[hungry_ewok]

>На фото пример обработки детали высоковольтного разрядника.

… которая поразительно похожа на зажимную гайку от болгарки. ;)

[spanasik]

Ничего удивительного. Замечательная универсальная деталь. В болгарке крепит диск, в разряднике используется для крепления катода. Также как болты, гайки и шайбы)))

[Uris]

Отзывы клонируются. Чудесно!

[spanasik]

суперсимметрия!

[Uris]

В идеале — да, но… Иметь материал с крайне высокой электрической прочностью было бы здорово! Представьте себе разрядник, который держит любые напряжения и не пробивается до тех пор, пока мы сами не запустим поджигающий импульс. Класс! Но на самом деле такую чистоту материала получить не просто. Применяются различные технологии очистки, обработки, полировки и даже плавка металлов в глубоком сверхчистом вакууме. Однако, полностью исключить взрывную эмиссию пока (а может и вообще) не возможно

[mayorovp]

Нет, просто повышается требуемое для этого напряжение…

[Uris]

Или так

[SteelStrannik]

В конечном итоге пробой начнется на максимально близких поверхностях (вряд ли можно выровнять положение катода и анода относительно друг друга с точностью до одного атома). Ну и единственная микропылинка (безупречного ваккума тоже фиг добьешья) может инициировать пробой. Взгляд дилетанта)

[Uris]

Не такой уж он и дилетантский я вам скажу...)

[Bombus]

Механизм развития взрывной электронной эмиссии очень напоминает механизм грозового пробоя. Здесь, неровность, неоднородность, там отдельно стоящее дерево. И где тонко, там и рвется.

[flerant]

Сходство очень отдалённое, молния развивается во многом по-другому. В её формировании большое значение имеет создание канала-стримера.

[qbertych]

Не совсем понятно за счет чего именно происходит микровзрыв, если ток в этот момент почти нулевой. Из-за того что площадь дефекта слишком маленькая?

[Uris]

На микроострие резко повышается напряженность поля, поэтому и начинается развитие взрывной эмиссии. Вы совершенно точно понимаете механизм. А для того, чтобы снизить вероятность взрыва, необходимо сгладить неровности.

[qbertych]

Понятно. А в какой момент лавинообразное разрастание плазмы прекращается? На первый взгляд это определяется плотностью тока, то есть опять-таки размером: как только ток начинает течь через достаточно большую площадь, взрываться больше нечему.

[Uris]

А теперь уже катодные пятна являются источником эмиссии электронов в достаточном количестве для протекания тока дугового разряда)

[qbertych]

А сколько «взрывов» происходит за один импульс? То есть «лунная поверхность» с кучей кратеров — это примерно через сколько импульсов?

[Uris]

Множество импульсов. И старый кратер может быть причиной образования новых пятен из-за наличия перетяжек и новых острий на поверхности

[egigd]

На сколько я помню лекции по этой теме, главным во взрывной эмиссии является то, что на острие напряжённость электрического поля возрастает настолько, что исчезает потенциальный барьер выхода электронов из металла, что и даёт почти неограниченную плотность тока. Ну а автоэлектронная эмиссия — когда барьер есть, но маленький, так что многие электроны туннелируют уже при комнатной температуре.
Но здесь что-то ни слова об этом важнейшем факте…

[Uris]

Почему? Ваш отзыв как раз обратил внимание на этот важный факт. Те, кто комментируют, для меня равноправные соавторы.

[egigd]

Тогда ещё, может, стоит указать, что «задача» катодного пятна в дуговом разряде — поддерживать плотность носиелей заряда за счёт термоэмиссии электронов? Т.к. оно небольшое, а почти весь ток течёт через него, там происходит достаточный нагрев.

[Uris]

Да, это важно. Не поленился и добавил часть вашего отзыва прямо в тело статьи!

[ioccy]

Я вам принес идеальную поверхность, пусть тут полежит:

[Javian]

Над поверхностью паров металла много.