Двухмерная кинетическая модель короткого сильноточного вакуумно-дугового разряда

Разработана кинетическая двухмерная модель короткого сильноточного вакуумно-дугового разряда, в которой замагниченные электроны движутся в гидродинамическом режиме, а быстрые катодные ионы – в режиме свободного пролета в двухмерном электрическом поле. Модель учитывает распределение ионов по углам вылета на катодной границе плазмы. Предложен метод расчета распределения концентрации плазмы в промежутке. Рассчитаны двухмерные распределения плотности плазмы, электрического поля, плотности тока разряда и траектории ионов во внешнем продольном магнитном поле. Показано, что имеет место взаимное пересечение ионных траекторий и возвращение части ионных траекторий на катод. При уменьшении внешнего магнитного поля снижается число достигающих анода ионных траекторий. Вблизи анода возникает эффект ионного “голодания”, который может приводить к нарушению стационарного токопереноса и образованию анодного пятна. Отмечено, что при кинетическом описании движения ионов не происходит образования ударной волны.