Об ограничении длительности электронного пучка, формируемого в сильноточном диоде в нарастающем магнитном поле

Приводятся результаты исследования причин уменьшения длительности импульса генерации сильноточного электронного пучка $\tau_{\text{и}}$ в вакуумном диоде, помещенном в нарастающее вдоль распространения пучка магнитное поле, при ускоряющем напряжении $U_{\text{Д}}$, большем 200 кВ. Результаты экспериментов и численных расчетов свидетельствуют о том, что на работу диода оказывают большое влияние осциллирующие в прикатодной области вдоль магнитных силовых линий электроны. В режим осцилляции захватываются электроны, эмиттируемые боковой поверхностью катода. Наличие в прикатодной области облака осциллирующих электронов приводит к увеличению скорости расширения катодной плазмы поперек магнитного поля, а также к утечке электронов на анод с самого начала импульса. При величине магнитной индукции вблизи катода $B_{\text{к}} < 1.5$ кГс ограничение $\tau_{\text{и}}$ обусловлено перемыканием диода катодной плазмой, движущейся поперек магнитного поля с повышенной под влиянием осциллирующих электронов скоростью. При $B_{\text{к}} > 1.5$ кГс и $U_{\text{Д}} > 200$ кВ $\tau_{\text{и}}$ определяется временем выхода катодной плазмы в область однородного магнитного поля. В этом случае уменьшение $\tau_{\text{и}}$ с ростом $U_{\text{Д}}$ обусловлено, по-видимому, увеличением скорости расширения катодной плазмы вдоль магнитного поля вследствие роста скорости ее генерации на катоде.