9 / 13
Об особенностях работы составного высокотемпературного коллектора…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 7
2016
9
даться обратный процесс. Компенсация повышенного вследствие
низкой работы выхода эмиссионного тока происходит за счет «поля
пятен», а не приращения приколлекторного скачка потенциала. Дей-
ствительно, в преобразователях с составным коллектором выходное
напряжение повышается по сравнению с выходным напряжением
преобразователя с однородным коллектором и такой же работой вы-
хода, при этом наибольшее приращение, равное 0,15 В, соответствует
преобразователю с работой выхода
1
2,82
k
эВ и
2
2, 22
k
эВ.
Исходя из полученного результата, можно заключить, что при
рассмотрении граничных условий в случае составного коллектора
над областями с пониженной работой выхода должна наблюдаться
меньшая концентрация плазмы, а значит, диффузия плазмы в эти об-
ласти. Отсюда можно сделать предположение, что области над по-
верхностью с пониженной работой выхода в большей степени будут
отвечать за перенос зарядов, в то время как области над поверхно-
стью с повышенной работой выхода — за снабжение этих токопере-
носящих участков ионами. В совокупности с пониженным давлением
паров цезия и высокой температурой эмиттера все это может приво-
дить к некоторому снижению потерь напряжения на дугах и, как
следствие, к повышению полезного напряжения.
«Поле пятен» на поверхности составного коллектора существен-
но зависит не только от разности значений работы выхода различных
областей поверхности, но и от размеров этих областей. С одной сто-
роны, при записи граничных условий в виде (7)–(18) предполагается,
что размеры области должны быть достаточно большими, для того
чтобы пятна не локализовались на длине экранирования плазмы [6]
и каждое пятно можно было рассматривать независимо. С другой сто-
роны, в (6) требуется, чтобы размеры пятен были сравнимы с расстоя-
нием, на котором параметры плазмы заметно изменяются. В совокуп-
ности с распределением потенциала и параметров плазмы, которыми
определяются влияние «поля пятен» и целесообразная разность значе-
ний работы выхода, эти условия выражают требования к геометриче-
скому профилированию и подбору оптимальных материалов при со-
здании составного коллектора.
В [7] представлены результаты экспериментального исследова-
ния ТЭП с различными конфигурациями коллектора. В частности,
рассмотрены две разновидности так называемого желобкового кол-
лектора с искусственно созданной неравномерностью по работе вы-
хода на его поверхности. Коллектор представляет собой структуру
с механически полученными желобками на поверхности, в одном
случае работа выхода поверхности торцов была меньше, чем работа
выхода поверхности впадин, в другом случае — наоборот. Отмечено,
что более высокие характеристики имел преобразователь, в котором