Electron beam formation and its effect in novel plasma-optical device for evaporation of micro-droplets in cathode arc plasma coating

Abstract

The additional pumping of energy into arc plasma flow by the self-consistently formed radially directed beam of high-energy electrons for evaporation of micro-droplets is considered. The radial beam appears near the inner cylindrical surface by secondary ion - electron emission at this surface bombardment by peripheral arc plasma flow ions. The beam is accelerated by electric potential jump, appeared in a cylindrical channel of the plasma-optical system in crossed radial electrical and longitudinal magnetic fields. The high-energy electrons pump, during the time of micro-droplet movement through the system, the energy, which is sufficient for evaporation of micro-droplets.

Рассматривается дополнительная накачка энергии в поток дуговой плазмы с помощью самосогласованно образуемого радиального пучка электронов для испарения капель. Пучок появляется вблизи внутренней цилиндрической поверхности за счёт вторичной ионно-электронной эмиссии при её бомбардировке периферийными ионами потока. Пучок ускоряется скачком электрического потенциала, который появляется в цилиндрическом канале плазмо-оптической системы в скрещенных полях. Высокоэнергетичные электроны накачивают за время движения микрокапель через систему энергию, которая достаточна для испарения микрокапель.

Розглядається додаткове накачування енергії в потік дугової плазми за допомогою самоузгоджене утвореного радіального пучка електронів для випаровування крапель. Пучок з'являється поблизу внутрішньої циліндричної поверхні за рахунок вторинної іонно-електронної емісії при її бомбардуванні периферійними іонами потоку. Пучок прискорюється стрибком електричного потенціалу, який з'являється в циліндричному каналі плазмооптичної системи в схрещених полях. Високоенергетичні електрони накачують за час руху крапель через систему енергію, яка достатня для випаровування крапель.