Принцип сложения концентраций заряженных частиц в пучково-плазменном образовании, сформированном в полом катоде несамостоятельного тлеющего разряда низкого давления

Аннотация

Проведено исследование закономерностей процессов генерации пучково-плазменного образования в полом катоде объемом около 0,3 м3 несамостоятельного тлеющего разряда низкого давления с инжекцией электронов из двух симметрично расположенных источников электронов. В работе проверяется возможность применения принципа алгебраического сложения распределений концентрации заряженных частиц в плазменном образовании, полученных при отдельной работе источников электронов. Полученные распределения параметров плазмы при токах дугового разряда 20 и 45 А и при токах тлеющего разряда до 200 А свидетельствуют, что при повышении токов дуговых разрядов в источниках электронов примерно в 2 раза, с 20 до 45 А, что соответствует увеличению токов инжекции электронов с 9 до 20 А, точность выполнения принципа сложения снижается. Максимальная степень неоднородности концентрации заряженных частиц в пучково-плазменном образовании при работе двух источников электронов с разрядными токами 20 А в продольном направлении составила 25%, в радиальном – 52%, максимальное отклонение коэффициентов неоднородности для экспериментального распределения и распределения, полученного в результате сложения данных, полученных при раздельной работе источников электронов, составила 8%. Результаты исследования позволяют использовать принцип сложения для прогнозирования распределений концентрации заряженных частиц в пучково-плазменных образованиях, формируемых в полых катодах большого объема в несамостоятельном тлеющем разряде низкого давления, и имеют практическую ценность для проектирования и создания оборудования для упрочнения поверхности материалов и изделий. В созданной системе генерации пучково-плазменных образований определены оптимальные режимы азотирования тежелонагруженных пуансонов.