Филаментация и самофокусировка электронных пучков в вакуумных и газовых диодах

Проведены экспериментальные исследования импульсных электронных пучков с высокой локальной плотностью. Показано, что в вакуумных и газовых диодах при наносекундной и субнаносекундной длительности импульса тока пучка и уменьшении межэлектродного зазора реализуются условия, при которых наблюдается кумуляция плотности энергии при взаимодействии электронов с анодом. Установлено, что средняя энергия электронов при филаментации и самофокусировке пучка электронов в вакуумном диоде ускорителя с током $\sim$2 kA и напряжением холостого хода $\sim$400 kV составляет 50–100 keV, а плотность энергии 10$^{9}$–10$^{10}$ J/cm$^{3}$. Подтверждено, что в газовом диоде плотность тока пучка может превышать 1 kA/cm$^{2}$. Предполагается, что сверхплотные электронные пучки в вакуумных и газовых диодах образуются в результате лавинного размножения убегающих электронов в плазме катод-анодного зазора.