Условия генерации убегающих электронов в воздушном зазоре с неоднородным электрическим полем: теория и эксперимент

Сравниваются условия генерации убегающих электронов (УЭ) в коаксиальном воздушном магнитоизолированном диоде с графитовыми катодами различных геометрий: игольчатым и коническим с тейлоровским полууглом раствора 49,3°. Аксиальное магнитное поле позволяет сфокусировать пучок УЭ на коллекторе датчика тока и тем самым повысить чувствительность используемой методики регистрации. Установлено, что пороговое для генерации УЭ напряжение для конуса Тейлора ниже, чем для иглы (т.е. конуса с малым углом раствора). Это свидетельствует о его немонотонной угловой зависимости с минимумом, приходящимся на угол, не превышающий тейлоровский. Согласно нашим оценкам, при угле Тейлора качественно меняется динамика свободных электронов. При больших углах они ускоряются во всём промежутке; при меньших — ускоряются вблизи катода и затем тормозятся на периферии.