RU2084985C1

RU2084985C1 - Plasma beam s h f device

Info

Publication number: RU2084985C1
Authority: RU
Inventors: В.И. Переводчиков; М.А. Завьялов; Л.А. Неганова; В.Н. Лисин; В.Ф. Мартынов; А.Л. Шапиро; В.Н. Цхай
Original assignee: Всероссийский электротехнический институт им.В.И.Ленина
Priority date: 1986-01-02
Filing date: 1986-01-02
Publication date: 1997-07-20

Abstract

FIELD: high-power electronics. SUBSTANCE: electron-beam generator includes pumping out system, electron gun with cathode and anode units, plasma gun with ring cathode, counteracting electrode and hydrogen generators built-in in cylindrical capsules. Body of both guns is made in the form of unsplit block based on ceramic ring insulators. Spheric plasma boundary from which ions to heat cathode of gun are picked passes in space between anode and cathode of gun. Electrons move to meet flux of ions and to form high-compression beam. Plasma diffuses towards cavity resonator. Gas goes from hydrogen generators into toroidal space of gun through system of holes uniformly distributed along azimuth. Ionized gas gets into region of electron beam through slit in counteracting electrode located in symmetry between spaces of holes of anode electrodes. EFFECT: increased functional efficiency of device. 2 dwg

Description

Предложение относится к области мощной электроники, в частности, к электронно-лучевым генерирующим устройствам, работающим в СВЧ-диапазоне. The proposal relates to the field of high-power electronics, in particular, to electron-beam generating devices operating in the microwave range.

Известен пучково-плазменный СВЧ-прибор, содержащий электронную пушку, объемный резонатор с узлами ввода и вывода СВЧ-мощности, полый коллектор, магнитный соленоид, охватывающий резонатор, и откачную систему [1] Известный прибор, требующий громоздкой откачной системы, имеет большие весогабаритные показатели, ограничивающие возможный потолок мощности при бортовом исполнении. Known beam-plasma microwave device containing an electron gun, a cavity resonator with nodes of input and output microwave power, a hollow collector, a magnetic solenoid enclosing the resonator, and a pumping system [1] A well-known device that requires a bulky pumping system has large overall dimensions limiting a possible ceiling of power at onboard execution.

Недостатком известного устройства является ограничение удельной мощности, КПД и функциональных возможностей режима усиления и генерации СВЧ-мощности. A disadvantage of the known device is the limitation of specific power, efficiency and functionality of the amplification and generation of microwave power.

Удельная мощность, приходящаяся на единицу рабочего объема устройства, ограничена не только конструктивными особенностями (в частности, наличием громоздкой откачной системы), но и характеристической проводимостью электронно-лучевого тракта, снижение которой обусловлено отрицательным влиянием собственного пространственного заряда пучка. The specific power per unit volume of the device is limited not only by design features (in particular, by the presence of a cumbersome pumping system), but also by the characteristic conductivity of the electron beam path, the decrease of which is due to the negative influence of the beam’s own space charge.

В известном приборе невозможно управлять компрессией и первеансом электронного пучка, трудно перестраивать режим генерации СВЧ-мощности (коэффициент усиления, рабочую частоту). In the known device, it is impossible to control the compression and perveance of the electron beam, it is difficult to rebuild the mode of generating microwave power (gain, operating frequency).

Наиболее близким по технической сущности решением является пучково-плазменный СВЧ-генератор, содержащий ряд вакуумных камер с откачной системой, соосно расположенные, электронную пушку с катодным и анодным узлом, плазменную пушку, объемный резонатор с узлами ввода и вывода СВЧ-мощности, магнитный соленоид и коллектор [2]
Известное устройство имеет повышенные весо-габаритные характеристики и ограничено по уровню предельной усиливаемой СВЧ-мощности, поскольку содержит громоздкую откачную систему, выполненную в виде четырех автономных насосов, каждый функциональный узел собран в отдельной вакуумной камере, что обусловило необходимость установки целого ряда магнитных линз вдоль тракта электронного пучка, взаимодействующего с плазмой и СВЧ-структурой.The closest solution in technical essence is a beam-plasma microwave generator containing a number of vacuum chambers with a pumping system, coaxially arranged, an electron gun with a cathode and anode assembly, a plasma gun, a cavity resonator with microwave power input and output nodes, a magnetic solenoid and collector [2]
The known device has increased weight and size characteristics and is limited by the level of maximum amplified microwave power, since it contains a bulky pumping system made in the form of four autonomous pumps, each functional unit is assembled in a separate vacuum chamber, which necessitated the installation of a number of magnetic lenses along the path electron beam interacting with plasma and microwave structure.

В качестве источника плазмы в известном генераторе используется автономная плазменная пушка, расположенная между выходом объемного резонатора и входом в дополнительную камеру откачки. As a plasma source in the known generator uses an autonomous plasma gun located between the output of the cavity resonator and the entrance to the additional pumping chamber.

Потому увеличение габаритов известного генератора обусловлено принятой структурной компоновкой основных узлов и разделением их функций. Большая протяженность электронно-лучевого тракта, проходящего через несколько вакуумных камер до входа в объемный резонатор, ограничивает характеристическую проводимость (первеанс) системы и снижает эффект усиления СВЧ-мощности за счет коллективных пучково-плазменных взаимодействий. Therefore, the increase in dimensions of the known generator is due to the adopted structural layout of the main nodes and the separation of their functions. The large length of the electron beam path passing through several vacuum chambers to the entrance to the volume resonator limits the characteristic conductivity (perveance) of the system and reduces the amplification effect of microwave power due to collective beam-plasma interactions.

Целью предложения является уменьшение габаритов и веса прибора при увеличении выходной мощности. The aim of the proposal is to reduce the dimensions and weight of the device while increasing the output power.

Поставленная цель достигается тем, что в пучково-плазменном СВЧ приборе, содержащем откачную систему, соосно расположенные электронную пушку с катодом и анодом, плазменную пушку и электродов, причем, ближайший к электродинамической системе электрод анода имеет форму усеченного конуса, обращенного большим основанием в сторону электродинамической системы, плазменная пушка размещена между электродами анода и содержит контрагирующий электрод, выполненный в виде двух вложенных друг в друга усеченных конусов и расположенный симметрично между анодными электродами, цилиндрический катод, расположенный между конусами контрагирующего электрода, устройство для подачи нейтрального газа цилиндрическому катоду. This goal is achieved by the fact that in a beam-plasma microwave device containing a pumping system, an electron gun coaxially arranged with a cathode and anode, a plasma gun and electrodes, moreover, the anode electrode closest to the electrodynamic system has the shape of a truncated cone, facing a large base towards the electrodynamic of the system, a plasma gun is placed between the electrodes of the anode and contains a counter-electrode made in the form of two truncated cones inserted into each other and located symmetrically forward to the anode electrodes, a cylindrical cathode disposed between cones constricted electrode device for supplying a neutral gas cylindrical cathode.

Совмещение конструкции плазменной пушки и анодного узла электронной пушки с осесимметричным центральным каналом позволяет более, чем в два раза уменьшить весо-габаритные показатели и одновременно формировать плазменную оптику в области формирования и ускорения пучка. В электронной пушке с плазменным анодом первеанс пучка и мощность прибора в целом могут быть увеличены в несколько раз. The combination of the design of the plasma gun and the anode assembly of the electron gun with the axisymmetric central channel makes it possible to more than halve the weight and dimensions and simultaneously form the plasma optics in the field of beam formation and acceleration. In an electron gun with a plasma anode, the beam perveance and the power of the device as a whole can be increased several times.

Введение в состав плазменной пушки контрагирующего промежуточного электрода, цилиндрического катода и встроенного устройства для подачи нейтрального газа цилиндрическому катоду позволяет создавать в приборе плазму от плазменной пушки и от ионизации рабочего газа электронным пучком. При этом оптимизируется пучково-плазменный режим работы прибора и обеспечивается максимальный отбор СВЧ-мощности. The introduction of a counteraging intermediate electrode, a cylindrical cathode, and an integrated device for supplying a neutral gas to the cylindrical cathode into the plasma gun makes it possible to create plasma from the plasma gun and from the ionization of the working gas by an electron beam. In this case, the beam-plasma mode of operation of the device is optimized and the maximum selection of microwave power is ensured.

Выполнение анодного узла в виде двух соосных электродов так, что ближайший к электродинамической системе электрод имеет форму усеченного конуса, обращенного большим основанием в сторону электродинамической системы, обеспечивает развязку процессов в плазменной пушке и в области формирования и ускорения пучка и позволяет согласовать электронно-лучевой и плазменные процессы в приборе. The execution of the anode assembly in the form of two coaxial electrodes so that the electrode closest to the electrodynamic system has the shape of a truncated cone, facing a large base towards the electrodynamic system, provides decoupling of the processes in the plasma gun and in the region of beam formation and acceleration, and allows matching of the electron beam and plasma processes in the device.

Выполнение контрагирующего электрода плазменной пушки в виде вложенных друг в друга усеченных конусов и расположение его симметрично между анодными электродами обеспечивает эффективное формирование плазменного анода в ускоряющем промежутке электронной пушки, разогрев основного катода ионным пучком, извлекаемым с плазменной границы, и позволяет отказаться от громоздких высокопотенциальных источников накала катодного узла электронной пушки. The implementation of the plasma gun counter electrode in the form of truncated cones embedded in each other and its location symmetrically between the anode electrodes ensures the effective formation of the plasma anode in the accelerating gap of the electron gun, heating the main cathode with an ion beam extracted from the plasma boundary and eliminating bulky high-potential sources of heat cathode site of the electron gun.

Аксиально-конусная структура анодного и контрагирующего электродов оптимизирует режим работы прибора в диапазоне давлений 10^-4 ^oC10^-3 тор. обеспечивая одновременно улучшение оптики электронной пушки за счет формирования плазменной анодной линзы и биполярного режима работы, нейтрализации пространственного заряда пучка вдоль электронно-лучевого тракта и пучково-плазменного режима усиления СВЧ-мощности в объемном резонаторе.The axial-conical structure of the anode and counter electrodes optimizes the operating mode of the device in the pressure range 10 ^-4 ^o C10 ^-3 torr. while simultaneously improving the optics of the electron gun due to the formation of a plasma anode lens and a bipolar mode of operation, neutralizing the space charge of the beam along the electron beam path and the beam-plasma mode of amplification of microwave power in the cavity resonator.

Введение в плазменную пушку устройства для подачи нейтрального газа позволяет наряду с уменьшением габаритов обеспечить полную автономность газодинамического и пучково-плазменного режима прибора в отпаянном исполнении. The introduction of a device for supplying a neutral gas into the plasma gun allows, along with reducing the dimensions, to ensure complete autonomy of the gas-dynamic and beam-plasma modes of the device in a sealed version.

Существо предложения поясняется чертежами, на которых приведены: фиг.1 - общий вид пучково-плазменного СВЧ генератора; фиг.2 -конструкция анодного узла электронной пушки с встроенной плазменной пушкой. The essence of the proposal is illustrated by drawings, which show: FIG. 1 is a general view of a beam-plasma microwave generator; figure 2 - design of the anode assembly of an electron gun with a built-in plasma gun.

Устройство содержит откачную систему 1, электронную пушку 2 с катодным 3 и анодным 4 узлами, плазменную пушку 5 в виде газоразрядного источника плазмы с цилиндрическим катодом 6, контрагирующим электродом 7 и встроенными в цилиндрические капсулы 8 генераторами водорода 9 устройства подачи нейтрального газа. Объемные резонаторы 10 электродинамической системы с узлами ввода 11 и вывода 12 СВЧ-мощности расположены на оси симметрии магнитного соленоида 13 и образуют неразъемное соединение с полым водоохлаждаемым коллектором 14. Корпус обеих пушек выполнен в виде неразъемного моноблока на основе керамических кольцевых изоляторов 15, водоохлаждаемых фланцев анодного узла плазменной пушки 16, токовводов к электродам 17 и генераторам водорода 18. В пушечный моноблок встроен магниторазрядный насос 19, содержащий секционированные постоянные магниты 20 и решетчатые электроды 21. Геттерная система 22, встроенная в моноблок, выполнена в виде колец из нержавеющей стали, покрытых титановой губкой, установленных на анодном конусном электроде 23. Меньшее основание этого электрода вместе с контрагирующими конусными электродами 7 плазменной пушки и верхним анодным электродом 24 образует зону взаимодействия электронного пучка 25 и потока плазмы 26. The device contains a pumping system 1, an electron gun 2 with a cathode 3 and anode 4 nodes, a plasma gun 5 in the form of a gas-discharge plasma source with a cylindrical cathode 6, a counter electrode 7 and hydrogen generators 9 of the neutral gas supply device integrated into the cylindrical capsule 8. Volume resonators 10 of the electrodynamic system with microwave input and output nodes 12 are located on the symmetry axis of the magnetic solenoid 13 and form an integral connection with a hollow water-cooled collector 14. The body of both guns is made in the form of an integral monoblock based on ceramic ring insulators 15, water-cooled anode flanges of the plasma gun assembly 16, current leads to the electrodes 17 and hydrogen generators 18. A magneto-discharge pump 19 containing sectioned permanent magnets 20 and mesh electrodes 21. The getter system 22, integrated in a monoblock, is made in the form of stainless steel rings coated with a titanium sponge mounted on the anode cone electrode 23. The smaller base of this electrode, together with the counter-tapping cone electrodes 7 of the plasma gun and the upper anode electrode 24 forms a zone the interaction of the electron beam 25 and the plasma stream 26.

В пространстве между анодом и катодом электронной пушки проходит плазменная граница 27, с которой отбираются ионы 28 для разогрева катода электронной пушки. Навстречу потоку ионов движутся электроны 29, образуя пучок с высокой компрессией. Плазма 30 диффундирует в сторону объемных резонаторов 10. In the space between the anode and cathode of the electron gun, a plasma boundary 27 passes, from which ions 28 are taken to heat the cathode of the electron gun. Electrons 29 move towards the ion flow, forming a beam with high compression. Plasma 30 diffuses toward the cavity resonators 10.

Газ поступает от водородных генераторов 9 в тороидальную полость плазменной пушки 5 через систему отверстий 31 равномерно распределенных по азимуту. Ионизированный газ попадает в область электронного пучка через кольцевую щель 32 контрагирующего электрода 7, расположенную симметрично между плоскостями отверстий анодных электродов. Gas flows from hydrogen generators 9 into the toroidal cavity of the plasma gun 5 through a system of openings 31 uniformly distributed in azimuth. Ionized gas enters the region of the electron beam through the annular gap 32 of the counter electrode 7, which is located symmetrically between the planes of the holes of the anode electrodes.

У входа в коллектор 14 установлены генераторы водорода 33. Работает устройство следующим образом. После включения магнито-разрядного насоса 19 и достижения вакуума порядка 10^-6 тор. включается накал генераторов водорода 9. Между цилиндрическим катодом 6 плазменной пушки 5 и контрагирующим электродом 7 зажигается разряд, перемещающийся к выходу контрагирующего электрода, обеспечивающий ионизацию водорода, поступающего от водородных генераторов 9 через систему отверстий 31 в тороидальную полость пушки. Цилиндрический катод 6 может быть выполнен как полым холодным, так и проволочным прямонакальным. Тороидальный плазменный слой 26 механически контрагируется конусными электродами 7. Одновременно с включением генераторов 9 через кабельный токоввод 17 на катодный узел 3 электронной пушки подается высокое ускоряющее напряжение отрицательной полярности. В ускоряющем промежутке электронной пушки формируется сферическая плазменная граница 27 (эффект плазменного анода), которая обеспечивает оптимальную конфигурацию эквипотенциальных поверхностей в области ускорения электронного пучка, а также является источником потока ионов 28, с помощью которого осуществляется нагрев катода электронной пушки. После выхода на заданный режим нагрева термокатода в диодноплазменной системе пушки формируется электронный пучок с высокой компрессией. В заанодном пространстве пушки пучок 25 движется в двухкомпонентной плазме 26, образованной как за счет разряда в плазменной пушке 5, так и за счет ионизации водорода пучком на всем пути электронно-лучевого тракта, включая объемные резонаторы 10. При этом первеанс устройства существенно повышается как за счет уменьшения провисания электрического поля в анодное отверстие пушки, так и за счет компенсации пространственного заряда пучка. Перед подачей на вход 11 резонаторов 10 СВЧ-мощности вдоль электронно-лучевого тракта прибора устанавливается давление в диапазоне 10^-4 ^oC10^-3 тор. После ввода СВЧ-мощности в резонаторах происходит взаимодействие интенсивного электронного пучка, заряд которого нейтрализован, и потока высокочастотной электромагнитной мощности. Изменяя уровень ускоряющего напряжения электронной пушки и накал генераторов водорода можно изменять свойства энергонесущей среды в приборе, в частности, от квазинейтрального электронного пучка переходить к режиму плазменного пучка Φ Это позволяет дополнительно увеличивать коэффициент усиления СВЧ-мощности. Благодаря значительной компрессии пучка в области ускорения пушки между катодом 3 и верхним анодным электродом 24 площадь входного отверстия в обоих анодных электродах (23 и 24) может быть выбрана меньшей площади эмиттирующей поверхности катода. Это позволяет также оптимизировать газодинамический режим работы прибора. Продольное магнитное поле, создаваемое соленоидом 13, обеспечивает кроме фокусировки электронного пучка на всем протяжении электронного тракта прибора от катода 3 до коллектора 14, а также формирование ионного пучка 28, с помощью которого осуществляется разогрев термокатода 3 электронной пушки. При этом отпадает необходимость в использовании высокопотенциальных источников накала пушки, а все управление режимом осуществляется на потенциале заземленного анодного узла 4 путем регулирования и стабилизации накала водородных генераторов 9 и вспомогательного цилиндрического катода 6, а также напряжения разряда в плазменной пушке. Водород, поступающий симметрично по азимуту в тороидальную плазменную пушку 5, расходуется на формирование плазменного анода 27 в электронной пушке, на нагрев катода 3, а также на нейтрализацию пространственного заряда пучка 25 и формирование пучково-плазменного режима усиления СВЧ-мощности в объемных резонаторах 10. Регулирование давления в приборе и баланса ионов и нейтрального газа может осуществляться с помощью геттерной системы, выполненной в виде колец 22, встроенных в анодный конусный электрод 23, а также дополнительных генераторов водорода 33, установленных на входе в коллектор 14.At the entrance to the collector 14 installed hydrogen generators 33. The device operates as follows. After turning on the magneto-discharge pump 19 and reaching a vacuum of the order of 10 ^-6 torr. the heat of the hydrogen generators 9 is turned on. Between the cylindrical cathode 6 of the plasma gun 5 and the counter electrode 7, a discharge is ignited, which moves to the output of the counter electrode, which provides ionization of hydrogen coming from the hydrogen generators 9 through the system of holes 31 into the toroidal cavity of the gun. The cylindrical cathode 6 can be made as hollow cold, and wire straight. The toroidal plasma layer 26 is mechanically contracted by the cone electrodes 7. At the same time as the generators 9 are turned on, a high accelerating voltage of negative polarity is supplied to the cathode assembly 3 of the electron gun through a cable current lead 17. A spherical plasma boundary 27 (plasma anode effect) is formed in the accelerating gap of the electron gun, which provides the optimal configuration of equipotential surfaces in the region of acceleration of the electron beam, and is also a source of ion flux 28, by which the cathode of the electron gun is heated. After reaching the specified heating mode of the thermal cathode, an electron beam with high compression is formed in the diode-plasma system of the gun. In the ananoid space of the gun, the beam 25 moves in a two-component plasma 26, which is formed both due to a discharge in the plasma gun 5 and due to ionization of hydrogen by the beam along the entire path of the cathode ray path, including volume resonators 10. Moreover, the perveance of the device increases significantly as by reducing the sagging electric field in the anode hole of the gun, and by compensating for the spatial charge of the beam. Before applying to the input 11 of the resonators 10 microwave power along the cathode-ray path of the device, a pressure is set in the range 10 ^-4 ^o C10 ^-3 torr. After entering the microwave power in the resonators, an intense electron beam interacts, the charge of which is neutralized, and a high-frequency electromagnetic power flow. By changing the level of the accelerating voltage of the electron gun and the incandescence of hydrogen generators, it is possible to change the properties of the energy-carrying medium in the device, in particular, switch from the quasineutral electron beam to the plasma beam mode Φ This allows you to further increase the gain of the microwave power. Due to the significant compression of the beam in the acceleration region of the gun between the cathode 3 and the upper anode electrode 24, the area of the inlet in both anode electrodes (23 and 24) can be chosen smaller than the emitting surface area of the cathode. It also allows you to optimize the gas-dynamic mode of operation of the device. The longitudinal magnetic field created by the solenoid 13, in addition to focusing the electron beam along the entire electronic path of the device from the cathode 3 to the collector 14, also provides the formation of an ion beam 28, by means of which the thermal cathode 3 of the electron gun is heated. In this case, there is no need to use high-potential sources of incandescence of the gun, and all control of the regime is carried out on the potential of the grounded anode assembly 4 by regulating and stabilizing the incandescence of hydrogen generators 9 and the auxiliary cylindrical cathode 6, as well as the discharge voltage in the plasma gun. Hydrogen flowing symmetrically in azimuth to the toroidal plasma gun 5 is spent on the formation of the plasma anode 27 in the electron gun, on the heating of the cathode 3, and also on the neutralization of the space charge of the beam 25 and the formation of the beam-plasma amplification regime of microwave power in volume resonators 10. The pressure in the device and the balance of ions and neutral gas can be controlled using a getter system made in the form of rings 22 integrated into the anode cone electrode 23, as well as additional generators in the rod 33 installed at the entrance to the collector 14.

Конусные промежуточные электроды 7 плазменной пушки, служащие для механического контрагирования плазмы дугового разряда и последующего равномерного расширения плазменного сгустка, могут быть выполнены из молибдена так же как и съемные анодные электроды 23 и 24. Водоохлаждаемые фланцы анодного узла и плазменной пушки 16 выполнены из нержавеющей стали и собираются в виде неразъемного соединения (пайка и сварка) с металлокерамическими изоляторами 15, образуя пушечный моноблок, в котором все электроды изолированы друг от друга. The conical intermediate electrodes 7 of the plasma gun, which serve for mechanical contraction of the plasma of the arc discharge and the subsequent uniform expansion of the plasma bunch, can be made of molybdenum as well as the removable anode electrodes 23 and 24. The water-cooled flanges of the anode assembly and the plasma gun 16 are made of stainless steel and assembled in the form of an integral connection (soldering and welding) with ceramic-metal insulators 15, forming a cannon monoblock in which all the electrodes are isolated from each other.

В электронной пушке может использоваться катод из гексаборида лантана (LaB₆). Для варианта биполярной электронно-оптической системы, катод может иметь форму сферического сегмента диаметром 20 мм и радиусом кривизны 25 мм. При этом для ускоряющего напряжения 30 кВ, мощность ионного пучка, обеспечивающего эффективный разогрев эмитирующей поверхности, составляет около 2 кВт, а средняя мощность пушки более 100 кВт.The cathode of lanthanum hexaboride (LaB ₆ ) can be used in the electron gun. For a variant of a bipolar electron-optical system, the cathode may take the form of a spherical segment with a diameter of 20 mm and a radius of curvature of 25 mm. Moreover, for an accelerating voltage of 30 kV, the power of the ion beam, which ensures efficient heating of the emitting surface, is about 2 kW, and the average gun power is more than 100 kW.

Положительный эффект от применения данного предложения обусловлен уменьшением весо-габаритных параметров и увеличением предельной мощности прибора, работающего в режиме пучково-плазменной генерации электромагнитной СВЧ-мощности. The positive effect of the application of this proposal is due to a decrease in weight and size parameters and an increase in the ultimate power of a device operating in the mode of beam-plasma generation of electromagnetic microwave power.

Структурное решение генератора с совмещением плазменной и электронной пушек, обеспечивающим контрагирование плазмы и ортогональную ориентацию потока плазмы и электронного пучка в продольном магнитном поле позволяет значительно увеличить первеанс ЭОС пушки, реализовать режим работы пушки с самонакаливаемым катодом, а также формировать компенсированные плазменные пучки в системе объемных резонаторов, что позволяет наращивать мощность устройства. The structural solution of the generator with the combination of plasma and electron guns, which ensures plasma contraction and orthogonal orientation of the plasma flow and the electron beam in a longitudinal magnetic field, can significantly increase the gun’s EOS perveance, realize the gun’s self-incandescent cathode operating mode, and also form compensated plasma beams in the system of volume resonators , which allows you to increase the power of the device.

Устройство может использоваться при создании мощных СВЧ-установок, работающих как в непрерывном, так и в импульсном режиме. The device can be used to create powerful microwave installations operating both in continuous and in pulsed mode.

Claims

A beam-plasma microwave device containing a pumping system, an electron gun coaxially arranged with a cathode and anode, a plasma gun and an electrodynamic system, characterized in that, in order to reduce the dimensions and weight of the device with increasing output power, the anode is made in the form of two coaxial electrodes moreover, the anode electrode closest to the electrodynamic system has the shape of a truncated cone, facing a large base towards the electrodynamic system, the plasma gun is placed between the anode electrodes and contains a counter electrode made in the form of two truncated cones inserted into each other and located symmetrically between the anode electrodes, a cylindrical cathode located between the cones of the counter electrode, and a device for supplying neutral gas to the cylindrical cathode.