Кинетическая теория начальной стадии работы плоского вакуумного диода при импульсно-периодическом режиме эмиссии катодной плазмы

Проведено моделирование нестационарного процесса формирования электронного пучка в плоском вакуумном диоде с плазменным катодом, функционирующем в режиме последовательности импульсов длительностью 3 ns с паузами между импульсами 2 ns. Плазма описывается на основе бесстолкновительной кинетики электронов и однократно заряженных ионов в самосогласованном электрическом поле. Плотность тока электронного пучка зависит от концентрации катодной плазмы и может в несколько раз превышать плотность тока Чайлда–Ленгмюра. Движение эмиссионной границы плазмы в сторону анода обусловлено формированием в промежутке локальной области инверсного электрического поля. Показано, что в режиме генерации катодной плазмы область инверсии поля представляет собой структуру типа “виртуальный катод”, а в паузах между режимами генерации прикатодной плазмы область инверсии имеет структуру типа “горб потенциала”.