Моделирование триодных источников электронов высоковольтного тлеющего разряда с пластинчатым управляющим электродом и коническим анодом

Abstract

Рассмотрена методика моделирования триодных источников электронов высоковольтного тлеющего разряда (ВТР) с пластинчатым управляющим электродом и коническим анодом. Предлагаемая методика основана на итерационном алгоритме, позволяющем определять термодинамические параметры свободных электронов в анодной плазме с учетом электрических параметров модели и электрофизических параметров используемых материалов электродов и рабочего газа. В результате моделирования получены зависимости энергетической эффективности источников электронов от ускоряющего напряжения, напряжения горения вспомогательного разряда и приведенного давления в разрядном промежутке. Установлено, что энергетическая эффективность источников электронов ВТР с пластинчатым управляющим электродом и коническим анодом составляет от 70 до 85%.

Розглянуто методику моделювання тріодних джерел електронів високовольтного тліючого розряду (ВТР) із пластинчатим електродом та конусним анодом. Запропонована методика базована на ітераційному алгоритмі, який дозволяє визначати термодинамічні параметри вільних електронів в анодній плазмі з урухуванням електричних параметрів моделі та електрофізичних параметрів використаних матеріалів електродів і робочого газу. В результаті моделювання отримано залежності енергетичної ефективності джерел електронів від прискорювальної напруги, напруги горіння допоміжного розряду та приведеного тиску у розрядному проміжку. Встановлено, що енергетична ефективність джерел електронів ВТР з пластинчатим електродом та конусним анодом складає від 70 до 85%.

Themethods ofmodeling of triode sources of electrons of a high-voltage glow discharge (HGD) with plate control electrode and conical anode have been stated. The proposed methods are based on iteration algorithmwhich permits determining thermodynamic parameters of free electrons in anode plasma with allowance for electrical parameters of themodel and electro-physical parameters ofmaterials used for electrodes and working gas. Modeling resulted in obtaining dependences of energy efficiency of the electron sources on accelerating voltage, burning voltage of a control bit and reduced pressure in the discharge gap. It has been established that the energy efficiency of electron sources of HGD with plate control electrode and conical anode is from 70 to 85%.