Аннотация:
Экспериментально исследована генерация электронного пучка длительностью 250 $\mu$s в диоде с плазменным эмиттером. Плазма создавалась импульсным дуговым разрядом в водороде. Экстракция электронов пучка проводилась из круглого эмиссионного отверстия диаметром 3.8 mm в режиме открытой плазменной границы. Ускоренный в диодном зазоре пучок выходил в дрейфовое пространство через отверстие диаметром 4.1 mm в аноде в отсутствие внешнего магнитного поля. При различных ускоряющих напряжениях и диодных зазорах было исследовано влияние электронного токоосаждения на край анодного отверстия на предельно достижимый ток пучка, превышение которого приводит к пробою диодного промежутка. Показана роль поверхностных процессов на поверхности электродов. Для ускоряющего напряжения 32 kV была достигнута средняя плотность тока эмиссии 130 A/cm$^2$. Средняя напряженность электрического поля в ускоряющем зазоре составляла при этом 140 kV/cm. С применением пакета программ POISSON-2 проведено численное моделирование работы диода с вычислением формы установившихся плазменных эмиссионных границ в катодном и анодном отверстиях. Показано влияние плотности ионного тока с поверхности анодной плазмы на величину предельно достижимого тока электронного пучка.