Гидродинамические явления в катодном пятне вакуумной дуги:
Исследован процесс вытеснения жидкого металла давлением плазмы из микрократеров, формирующихся на катоде при горении вакуумной дуги. Сформулирован критерий зарождения жидкометаллического вала на границе кратера, основанный на сравнении характерной скорости жидкости с групповой скоростью поверхностных капиллярных волн, определяющих скорость распространения энергии и импульса в системе. В ситуации, когда высота вала существенно превышает его толщину, возникают условия для развития имеющей капиллярную природу неустойчивости Рэлея-Плато, приводящей к нарушению осевой симметрии задачи. Даны оценки, согласно которым именно эта неустойчивость ответственна за распад вала на струи, играющие важную роль в самоподдержании разряда.
Предложена аналитическая модель формирования микроструй при вытеснении расплавленного металла давлением плазмы из кратеров, образующихся на катоде при горении вакуумной дуги. Модель включает две стадии. На первой стадии движение жидкости обладает осевой симметрией; происходит формирование окружающего кратер жидкометаллического вала. На второй стадии осевая симметрия нарушается в результате развития азимутальной неустойчивости вала, что соответствует тенденции к формированию струй. Установлено, что процесс распада вала носит пороговый характер. Оценены минимальные значения давления плазмы (20-30 МПа) и протекающего через кратер электрического тока (~1.2 А), необходимые для образования струй.
