В статье рассматривается задача расчета процессов эмиссии электронов с поверхности металлов в сильных электромагнитных полях с учетом релятивистских эффектов. В нашей работе для осесимметричной геометрии технической системы предложен численный метод расчета эмиссии электронов с поверхности металлического катода. Для моделирования используется метод частиц в сочетании с сеточным расчетом полей на основе уравнений Максвелла. Подход использует представление крупных сглаженных гауссовых частиц и реализует вычисления электромагнитного поля на декартовых пространственных сетках. Программная реализация ориентирована на параллельные вычисления. С помощью разработанной методики рассчитан процесс эмиссии в коаксиальном цилиндрическом диоде с магнитной самоизоляцией. Процесс рассчитан для двух ситуаций: в отсутствие и в присутствии продольного слоя плазмы. В расчетах показано, что присутствие плазмы приводит к усилению эмиссионного тока. Это согласуется с результатами натурных экспериментов.

электрофизическая технология, осаждение карбоната кальция, очистка воды, квазигидродинамическая модель, математическое моделирование

Математическое моделирование в актуальных проблемах науки и техники

Кудряшова Татьяна Алексеевна,  ,  orcid.org/0000-0001-5128-008X,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Галстян Евгений Арменович,  ,  orcid.org/0009-0008-0746-6942,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Поляков Сергей Владимирович,  ,  orcid.org/0000-0003-1859-9034,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН

Тарасов Никита Игоревич,  ,  orcid.org/0000-0002-2342-1292,  ИПМ им. М.В. Келдыша РАН