Представлены результаты экспериментального исследования генерации электронов с аномальной энергией (ЭАЭ) в вакуумных и газонаполненных диодах, под которыми понимаются электроны с энергией T, превышающей eU (e – заряд электрона, U – напряжение на промежутке). Несмотря на существование ряда известных механизмов, вопрос о доминирующих процессах в наносекундных импульсных режимах остаётся открытым. В настоящей работе экспериментально обосновано два основных механизма генерации ЭАЭ. В вакуумных диодах доля таких электронов превышает 10 % и обусловлена их дополнительным ускорением на фронте импульса тока вследствие перераспределения электрического поля в промежутке. В газонаполненных диодах определяющим процессом является ускорение заряженных частиц на фронте движущейся поляризованной плазмы. Рассмотрен также механизм фотоэлектрического поглощения тормозного излучения при бомбардировке анода с последующим ускорением вторичных электронов; показано, что при напряжениях порядка сотен киловольт его вклад в суммарную долю ЭАЭ не является доминирующим
В статье представлены результаты электронно-пучковой обработки диффузионных слоев на основе бора и алюминия на примере стали 20, на базе модернизированного источника электронов с плазменным катодом на основе дугового разряда низкого давления. Введенный контур обратной связи по ионному току в ускоряющем промежутке плазменного источника электронов позволяет повысить управляемость генерации пучка и электрическую прочность ускоряющего промежутка и тем самым обеспечить обработку поверхности образцов стали до заданной температуры. Для обеспечения стабильности процесса электронно-пучковой обработки предлагается предварительный прогрев поверхности до температуры 400–700 ? импульсами воздействия с контролируемым током разряда. На основном этапе электронно-пучковой обработки температура поверхности диффузионных составляет ~1900 ?. Для обеспечения данного диапазона температуры ток разряда регулируется в пределах 20–150 А в течение импульса длительностью 950 мкс, количество импульсов – три (интервал между импульсами 3 с). Обработка электронным пучком при данных режимах приводит к структурной трансформации диффузионного слоя на глубину более 150 мкм и к существенному повышению значений микротвердости. Отработанный режим электронно-пучковой обработки может быть рекомендован как дополнительный метод в технологиях комбинированной модификации диффузионных слоев на основе бора и алюминия.