Estudio del comportamiento de cátodos termoiónicos en arcos de plasma
- Autores: Encarnación Muñoz Serrano
- Directores de la Tesis: Vicente Colomer Viadel (dir. tes.), Eduardo Casado Revuelta (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2005
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Antonio Castellanos Mata (presid.), Antonio Gamero (secret.), Antonio Dengra Santa-Olalla (voc.), Alphonse Marie van Der Mullen Jan Joseph (voc.), Jean-marie Baronnet (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Helvia
- Resumen
En el presente trabajo, el comportamiento de un spot catódico en un arco de plasma a presión atmosférica ha sido estudiado desde un punto de vista dinámico, más tarde aplicado a los casos particulares de un cátodo refractario de W puro y de grafito.
Para ello ha sido necesario, en primer lugar, la realización de una adecuada modelización de la región catódica, donde se ha incorporado la evaporación de partículas de material catódico, que permite obtener parámetros de vital importancia como son la densidad de corriente total y la densidad de flujo de energía total en la superficie catódica. De esta manera, es posible la obtención de la evolución en el tiempo de la distribución de temperaturas en el cátodo, que junto al fenómeno de ablación térmica del material catódico que experimenta el cambio de fase, permite estudiar la dinámica del spot en la superficie catódica.
Partiendo de un cráter inicial donde se supone ubicado el spot catódico, se ha obtenido un criterio autoconsistente para el cálculo del radio máximo del cráter, y se ha mostrado que la posibilidad de que el spot se mueva o no parece de forma natural durante el desarrollo numérico del modelo.
La modelización teórica ha sido complementada mediante el estudio experimental del spot sobre la superficie de un cátodo de grafito. Exploraciones de la superficie de dicho cátodo mediante un microscopio electrónico y un rugosímetro, permiten la obtención del radio de los cráteres formados en dicha superficie. Por otra parte, la dinámica del spot catódico para diferentes valores del potencial inter-electródico ha sido estudiad mediante una videocámara digital.
Las observaciones experimentales corroboran los resultados teóricos obtenidos.
