Attainable electron energy in diode with plasma cathode at the given voltage

Abstract

It is considered an acceleration of electrons in a one-dimensional interval, part of which is filled by ions initially compensated by electrons. For the stages of forward motion and backward motion of a part of electrons, the problem is reduced to a numerical solution of ordinary differential equations for some set of time-dependent quantities. The ratio of attainable energy to the energy corresponding to the voltage is maximum and near to 1.87475 for relatively small values of the width of the space without ions when applying a certain voltage, which, as the width is reduced, has to be reduced as a width cube.

Розглянуто прискорення електронів в одновимірному проміжку, частину якого заповнюють іони, у початковий момент компенсовані електронами. Для стадій прямого та зворотного руху частини електронів задачу зведено до числового розв’язання звичайних диференційних рівнянь для певної сукупності величин, залежних від часу. Відношення досяжної енергії до енергії, що відповідна напрузі, максимальне, та близьке до 1,87475 для відносно малих значень ширини простору без іонів та при застосуванні певної напруги, яку при зменшенні тієї ширини треба зменшувати як куб ширини.

Рассмотрено ускорение электронов в одномерном промежутке, часть которого заполняют ионы, в начальный момент компенсированные электронами. Для стадий прямого и обратного движения части электронов задача сведена к численному решению обыкновенных дифференциальных уравнений для некоторой совокупности величин, зависящих от времени. Отношение достижимой энергии к энергии, соответствующей напряжению, максимально, и близко к 1,87475 для относительно малых значений ширины пространства без ионов и при применении определенного напряжения, которое при уменьшении этой ширины надо уменьшать как куб ширины.