Генерация сильноточного импульсного низкоэнергетического пучка в плазменном источнике электронов с самонакаливаемым катодом

Исследован процесс перехода слаботочного разряда с самонакаливаемым полым катодом в сильноточный режим и определены условия стабильного горения такого разряда в импульсно-периодическом режиме с током 0.1–1 kA при длительности импульсов 0.1–1 ms с частотой 0.1–1 kHz. Проведен расчет теплового режима полого катода, который объясняет высокую плотность тока эмиссии катода импульсным разогревом приповерхностного слоя катода. Определены условия стабильной эмиссии плазменного катода с сеточной фиксацией плазменной границы на основе такого разряда при низких ускоряющих напряжениях ($\sim$100–200 eV) и давлении газа $\sim$0.1–0.4 Pa и измерена плотность ионного тока из плазмы, создаваемой импульсным пучком с током 100 А, которая достигает 0.1 А/сm$^{2}$. Приведены результаты зондовой диагностики эмитирующей и пучковой плазмы в источнике электронов и на их основе предложено объяснение механизма возникновения неустойчивости эмиссии электронов из плазмы.