ИНИЦИИРОВАНИЕ ЭКТОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ПЛАЗМЫ С МИКРОВЫСТУПОМ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Баренгольц С.А., Месяц Г.А., Цвентух М.М.

Поступила в редакцию: 14 Апреля 2008

PACS: 52.40.Hf, 52.77.Fv, 52.80.Qj, 52.65.-y

DJVU (182.2K)

PDF (472.4K)

Получена эволюция быстрого (порядка 10 нс) омического перегрева протекающим эмиссионным током микровыступа на поверхности, контактирующей с плазмой. При этом учитывалась энергия, приносимая плазменными ионами и электронами, омический нагрев, эмиссионный источник выделения энергии (эффект Ноттингама) и отвод тепла за счет теплопроводности. Параметры плазмы рассматривались в диапазоне n=10¹⁴-10²⁰ см^-3, T_e=0.1 эВ-10 кэВ. Получена величина порогового значения энергии, приносимой на поверхность из плазмы, на уровне 200 МВт/см², превышение которого определяет взрывной характер нагрева, а именно, увеличение скорости роста температуры () и протекающего тока () в финальной фазе при К и А/см². Несмотря на то что омический нагрев не играет существенной роли в случае плазмы с плотностью менее 10¹⁸ см^-3 в связи с ограничением тока объемным зарядом электронов, при превышении порога быстрый перегрев вершины микровыступа наблюдается значительно раньше - за время около 1 нс. При этом интенсивная ионизация паров стенки вызывает рост плотности плазмы у поверхности и переход нагрева в режим омического взрыва. Рассмотренные условия для формирования микровзрыва на поверхности и сопровождающего его эктона могут реализовываться при взаимодействии плазмы с катодом, анодом или изолированной стенкой и приводить к образованию катодных и анодных пятен, а также униполярных дуг.