Изучение процесса обрыва постоянного тока во внешнем неоднородном магнитном поле

Экспериментально изучено влияние внешнего неоднородного магнитного поля с поперечной и продольной составляющими на электрические характеристики, конфигурацию плазмы и расположение катодных пятен вакуумно-дугового разряда (ВДР). Обнаружено, что для цилиндрического катода катодные пятна неоднородно распределяются по поверхности катода, конфигурация пятен не имеет аксиальной симметрии, расположение пятен изменяется во времени в зависимости от величины индукции внешнего импульсного магнитного поля. При увеличении индукции пятна (в среднем) располагаются ближе к центру катода, т.е. смещаются в область более слабого поперечного поля. Для двух геометрий катода экспериментально определены вероятности обрыва постоянного тока в зависимости от индукции внешнего неоднородного магнитного поля. Для определения условий обрыва тока предложена трехмерная математическая модель движения ионов и сформулирован критерий обрыва тока. С помощью модели рассчитаны траектории быстрых катодных ионов в электродной системе с кольцевым катодом. Расчеты проводились в неоднородном магнитном поле, радиальный и аксиальный компоненты которого были измерены экспериментально. Показано, что условия обрыва тока, определенные с помощью сформулированного критерия, согласуются с результатами эксперимента.