阴极电弧产生的机理

luxuliang

阴极电弧产生的机理
现在比较认同的是热电子发射和场致发射共同作用。
当引燃电极与阴极接触后的分离瞬间，使阴极原接触区温度升高，向空间发射大量电子，同时也有一定比例的金属原子蒸发。热电子与这些金属原子非弹性碰撞使之电离成正离子，在靠近弧斑的前方产生正离子堆积形成了离子云，由于离子云距阴极表面很近（约10微米），且离子云处对阴极的电位很高，在阴极表面形成很强的电场。此电场对金属表面内部的电子有强烈的拖拉作用，产生强烈的场致电子发射，生成稳定的高电流密度，高能量密度的电子流。
高能量密度电子流促使阴极弧斑局部快速升温并形成微熔池，产生夹杂微液滴的大量金属材料蒸发，金属蒸汽流在阴极前方又受到高速电子流的非弹性碰撞，金属蒸汽又被电离为高能量的正离子，这又更增强场致发射作用。如此热场致发射机制反复进行，使阴极维持弧光放电，在阴极发射出高离化率，高能量的阴极材料的等离子体流束。一般而言，首先在阴极表面突出处或逸出功低的部位击穿发射场致发射电子流，形成弧斑。  在弧斑区由于阴极材料汽化而形成灼坑，于是该处场致发射电子的条件改变活消失，则在另一个位置形成第二个场致发射电弧。电弧弧斑不是固定的，它在阴极表面迅速的迁移。