Влияние неравномерности толщины диэлектрической пленки вдоль поверхности катода на его нагрев в тлеющем разряде

Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2025. № 1. С. 78–85.

Бондаренко Г. Г., Фишер М. Р., Кристя В. И.

Представлена модель катодного слоя тлеющего газового разряда при наличии на катоде
диэлектрической пленки, толщина которой различна на разных участках его поверхности, причем
на части поверхности она может отсутствовать. Модель учитывает ионно-электронную эмиссию
с поверхности катода, термополевую электронную эмиссию из подложки катода в пленку
и термическую электронную эмиссию с участков катода без пленки. Показано, что при нагреве
катода эмиссионная эффективность пленки, эффективный коэффициент электронной эмиссии
катода и плотность разрядного тока уменьшаются, так как при этом снижается напряженность
электрического поля в пленке, обеспечивающая необходимую для поддержания разряда
плотность тока термополевой электронной эмиссии из подложки катода в пленку. Поэтому когда
на всей рабочей поверхности катода находится диэлектрическая пленка, тлеющий разряд долго
не переходит в дуговой. Если же на некоторой ее части пленка отсутствует, то после нагрева катода
до достаточно высокой температуры с нее начинается термическая эмиссия электронов, которые
покидают поверхность катода и увеличивают его эффективный коэффициент электронной
эмиссии и плотность разрядного тока. Это обусловливает более интенсивный нагрев катода
и ускоренный переход тлеющего разряда в дуговой.

Ключевые слова: эмиссия, emission, cathode, диэлектрическая пленка, катод, dielectric film