Lifetime of the thermoemission cathodes of nitrogen plasma generators


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Implementation of plasma technologies widely introduced into modern industrial processes requires plasma generators with a high efficiency, great economy, and long lifetime. The last requirement is caused by the necessity of an increase in the lifetime of the most easily worn plasmatron elements, i.e., the electrodes and, primarily, their cathode units. Thermoemission cathodes made of tungsten, the most refractory metal with the melting point Tm = 3695 K, are widely exploited in high-current (I = 300–1000 A) plasmatrons operating in oxygen-free media (inert gases like nitrogen and hydrogen). By the middle of the 1980s, due to the discovery and application of the phenomenon of the recirculation of electrode material in the cathode zone, erosion of the cooled thermocathode was successfully reduced to G = 10–10 g/C. The present study performed by means of a plasmatron with a self-adjusting arc length concerns important problems, such as measurement of the emission current, determination of cathode material erosion, and analysis of means of enhancement of the thermoemission cathode lifetime. Through the investigations performed and the resource tests of the above-mentioned plasmatron type with currents of 300–500 A, with nitrogen as the working gas, the requirements for the cathode and the plasmatron operating regimes providing for its low erosion losses, G ≤ 10–10 g/C, at a cathode surface temperature close to its melting point are determined. The experimentally obtained densities of the electron emission currents exceed, by an order of magnitude, those calculated according to the Richardson–Dushman theory with the Schottky correction and with account for the photoemission on the cathode under the action of the resonance emission generated by the positive column of the arc. In that connection, attention is paid to the mechanism of the anomaly electron emission proposed by S.V. Lebedev and caused by occurrence of the Frenkel defect accompanied by crystal lattice deformation, Fermi energy increase, and the respective decrease in the electron-from-metal work function. The obtained estimates of the Frenkel defect concentration in tungsten at the premelting temperatures are a cogent argument in favor of the anomaly electron emission concept.

Об авторах

A. Belevtsev

Joint Institute for High Temperatures

Email: 9060427433@mail.ru
Россия, Moscow, 127412

S. Goryachev

Joint Institute for High Temperatures

Автор, ответственный за переписку.
Email: 9060427433@mail.ru
Россия, Moscow, 127412

E. Isakaev

Joint Institute for High Temperatures

Email: 9060427433@mail.ru
Россия, Moscow, 127412

V. Chinnov

Joint Institute for High Temperatures

Email: 9060427433@mail.ru
Россия, Moscow, 127412

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».