Complex mathematical model and calculation method for high emission gas discharge hollow cathodes

Abstract

The complex mathematical model and the calculation method are presented, which permit to calculate main local and operation descriptions of high emission gas-discharge hollow cathodes, including the forecast of life-time in steady state operation mode. The mathematical model uses the kinetics description of electrons and electric gas dynamics description of atoms and ions inside the cathode. The state of activator film and surface temperature field are also calculated. Semi-empiric erosion model is based on the thermally stimulated cathode sputtering theory, which is developed by authors.

Представлено комплексну математичну модель и методику розрахунку, які дозволяють розраховувати основні локальні та експлуатаційні характеристики газорозрядних порожнистих високоемісійних катодів, включаючи прогноз їх ресурсу в стаціонарному режимі роботи. Математична модель використовує кінетичне описання електронів і електрогазодинамічне описання атомів і іонів в катоді. Також обчислюються стан плівки активатору і поле температури поверхні. Напівемпірична модель ерозії базується на теорії термостимульованого катодного розпилу, що розроблена авторами.

Представлены комплексная математическая модель и методика расчета, позволяющие рассчитывать основные локальные и эксплуатационные характеристики газоразрядных полых высокоэмиссионных катодов, включая прогноз их ресурса в стационарном режиме работы. Математическая модель использует кинетическое описание электронов и электрогазодинамическое описание атомов и ионов в катоде. Также рассчитывается состояние пленки активатора и поле температуры поверхности. Полуэмпирическая модель эрозии базируется на разработанной авторами теории термостимулированного катодного распыления.