Переход катодного пятна с одного катода на другой.

Исследован процесс перехода катодного пятна вакуумной дуги с одного катода на другой, расположенный на расстоянии 5-7 mm от первого. Обнаружено, что переход тока происходит порциями (Рис.1.), это говорит о том, что катодное пятно состоит из отдельных ячеек причем время возникновения и исчезновения ячейки менее 10 нсек. Непосредственно перед переходом ячейки на второй катод, на втором катоде наблюдается ток положительной полярности в виде коротких всплесков длительностью 10-50 нсек и амплитудой 0,1 - 1 А (Рис.2.). На поверхности катода после таких всплесков тока остаются микрократеры правильной формы, показанные на Рис.3. В предположении, что появление этих микрократеров вызвано ионным током из плазмы (осциллограмма этого тока на Рис.2.), можно оценить плотность этого тока как 107 А/см2 и плотность мощности 108 - 109 Вт/см2. Этого достаточно для того, чтобы разогреть поверхность катода до кипения за время порядка наносекунд. Можно предположить, что это явление играет существенную роль в образовании новых ячеек катодного пятна.

Рис.1. Осциллограммы тока на первом и втором катодах при переходе катодного пятна дуги на вольфраме с током 10 А. Верхний луч: первый катод 3,3 А/дел Нижний луч: второй катод 5 А/дел. Время 200 нсек/дел.

Рис.2. Осциллограммы тока на первом и втором катодах непосредственно перед переходом катодного пятна дуги на вольфраме с током 5 А. Верхний луч: первый катод 1,5 А/дел Нижний луч: второй катод 0,5 А/дел(инвертированный сигнал).. Время 100 нсек/дел.

Рис.3. Поверхность второго катода после однократного воздействия тока, показанного на рисунке 2. Перехода ячеек катодного пятна на второй катод при этом не было.