Generator of low pressure volume plasma with plasma electron source

• Published in: Вопросы атомной науки и техники
• Date: 2018
• Main Authors: Khomich, V.A., Ryabtsev, A.V., Nazarenko, V.G.
• Format: Article
• Language: English
• Published: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2018
• Subjects: Низкотемпературная плазма и плазменные технологии
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/149073
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Generator of low pressure volume plasma with plasma electron source / V.A. Khomich, A.V. Ryabtsev, V.G. Nazarenko // Вопросы атомной науки и техники. — 2018. — № 6. — С. 308-311. — Бібліогр.: 11 назв. — англ.

In the current paper the results of a study of a volumetric high-current low-pressure discharge with a plasma
 electron source are presented. The source was made on the basis of a hollow cathode with a gas-magnetron ignition
 of the discharge and an auxiliary arc discharge for the cathode heating up to thermionic emission temperature. The
 gas-discharge plasma was generated at a working gas pressure 0.1...1 Pa and hade an electron concentration of
 10¹⁰ ...(5×10¹¹) cm⁻³
 in a volume of 0.1 m³. Also the volt-ampere characteristics, the ion current density distribution
 in the working volume are presented for different discharge conditions. The plasma generator may be used in the
 processes of ion-plasma technologies (oxidation, nitration in non-hydrogen media), as well as in energy-saving
 technologies of combined ion-plasma processing of structural materials. An improved electron plasma source with a
 hollow cathode will allow one to work in a wide range of discharge currents and also will be served for a large
 operating life of devices. Haведено результати дослідження об’ємного дугового розряду низького тиску з плазмовим джерелом
 електронів, виконаним на основі порожнистого катода з газомагнетронним запалюванням розряду і
 допоміжним дуговим розрядом для розігріву порожнистого катоду до термоемісійних температур.
 Газорозрядна плазма, утворювана при тисках робочого газу 0,1…1 Па, має концентрацію електронів
 10¹⁰ ...(5×10¹¹) см⁻³ в об’ємі 0,1 м³. Надано вольт-амперні характеристики та залежності розподілу густини
 іонного струму в робочому об’ємі від умов розряду. Плазмогенератор може бути використаний в процесах
 іоно-плазмових технологій (оксидування, азотування в безводневих середовищах), а також в
 енергозберігаючих технологіях комбінованої іонно-плазмової обробки конструкційних матеріалів.
 Вдосконалене плазмове джерело електронів з порожнистим катодом дозволить працювати в широкому
 діапазоні розрядних струмів і з більшим робочим ресурсом пристрою. Приведены результаты исследования объемного сильноточного разряда низкого давления с плазменным
 источником электронов, выполненным на основе полого катода с газомагнетронным зажиганием разряда и
 вспомогательным дуговым разрядом для разогрева катода до термоэмиссионных температур. Газоразрядная
 плазма, генерируемая при давлении рабочего газа 0,1…1 Па, имеет концентрацию электронов
 10¹⁰ ...(5×10¹¹) см⁻³ в объеме 0,1 м³. Представлены вольт-амперные характеристики, зависимости
 распределения плотности ионного тока в рабочем объеме от условий разряда. Плазмогенератор может быть
 использован в процессах ионно-плазменных технологий (оксидирования, азотирования в безводородных
 средах), a также в энергосберегающих технологиях комбинированной ионно-плазменной обработки
 конструкционных материалов. Усовершенствованный плазменный источник электронов с полым катодом
 позволит работать в широком диапазоне разрядных токов и с большим рабочим ресурсом устройства.