Экспериментальное изучение динамики формирования плазмы в вакуумно-дуговом разряде

Проведено экспериментальное изучение динамики формирования плазмы в вакуумно-дуговом разряде (ВДР) при различных токах и различных поперечных размерах электродов из $\mathrm{CuCr}50$. С помощью скоростной многокадровой фотосъемки получены зависимости диаметра токового канала от времени и определены скорости расширения плазмы. Показано, что скорость расширения в условиях эксперимента не зависит от тока разряда, а также от наличия или отсутствия внешнего продольного магнитного поля. Установлены два режима, отличающиеся скоростью расширения. Проведены эксперименты с анодами и катодами различных диаметров в диапазоне токов $2$–$15$ кА. Показано, что при разных размерах электродов разряд, инициированный в центре катода, со временем расширяется до размеров меньшего электрода, сохраняя цилиндрическую форму. Проведен расчет температуры анода для двух режимов с учетом изменения мощности источника и поперечного размера зоны нагрева. Показано, что в режиме быстрого расширения возникновение анодного пятна происходит при незначительном нагреве анода. В случае медленного расширения возможен сильный нагрев анода, при котором происходит его интенсивное испарение. Проведен расчет температуры анода с учетом потерь на испарение для режимов с различным числом перемычек, возникающих при размыкании контактов вакуумного выключателя.