Вышедшие номера
Исследование эффективности согласования микроволнового излучения с плазмой электронно-циклотронного резонансного ионного источника GISMO
РНФ, 24-19-00263
Поляков А.В.1, Выбин С.С.1, Господчиков Е.Д.1, Изотов И.В.1, Скалыга В.А.1, Боханов А.Ф.1
1Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН, Нижний Новгород, Россия
Email: polyakov@ipfran.ru
Поступила в редакцию: 5 мая 2026 г.
В окончательной редакции: 1 сентября 2026 г.
Принята к печати: 23 октября 2026 г.
Выставление онлайн: 12 ноября 2026 г.

Проведено исследование поглощения СВЧ-излучения в плазме газодинамического электронно-циклотронного резонансного (ЭЦР) ионного источника GISMO, в котором благодаря использованию гиротрона мощностью до 10 kW при малом объеме плазменной камеры (~ 40 cm3) может реализоваться высокий удельный энерговклад (до 250 W/cm3). Проведенный эксперимент показал, что с текущей конфигурацией электродинамической согласующей системы и плазменной камеры поглощение СВЧ-излучения находится на уровне ~ 60 % при значениях концентрации, близких к критическим. Предложена численная модель ЭЦР-нагрева плазмы, в которой учтены реальная геометрия плазменной камеры, магнитное поле ловушки и использовано приближение однородной концентрации. Ключевые слова: электронно-циклотронный резонансный нагрев, диагностика плазмы, численное моделирование.
  1. A. Misra, V.S. Pandit, Rev. Sci. Instrum., 85 (6), 063301 (2014). DOI: 10.1063/1.4881782
  2. D. Mascali, G. Torrisi, L. Neri, G. Sorbello, G. Castro, L. Celona, S. Gammino, Eur. Phys. J. D, 69 (1), 27 (2015). DOI: 10.1140/epjd/e2014-50168-5
  3. V. Mironov, S. Bogomolov, A. Bondarchenko, A. Efremov, V. Loginov, D. Pugachev, JINST, 15 (10), P10030 (2020). DOI: 10.1088/1748-0221/15/10/P10030
  4. V.A. Skalyga, I.V. Izotov, S.V. Golubev, S.V. Razin, A.V. Sidorov, M.E. Viktorov, Rev. Sci. Instrum., 93 (3), 033502 (2022). DOI: 10.1063/5.0075486
  5. A.V. Polyakov, I.V. Izotov, V.A. Skalyga, S.S. Vybin, E.M. Kiseleva, A.F. Bokhanov, Phys. Plasmas, 30 (4), 043519 (2023). DOI: 10.1063/5.0135359
  6. В.Л. Гинзбург, Распространение электромагнитных волн в плазме, 2-е изд., перераб. (Наука, М., 1967). [V.L. Ginzburg, The propagation of electromagnetic waves in plasmas (Pergamon Press, Oxford, 1970).]
  7. G.J.M. Hagelaar, K. Makasheva, L. Garrigues, J.-P. Boeuf, J. Phys. D, 42 (19), 194019 (2009). DOI: 10.1088/0022-3727/42/19/194019
  8. E.D. Gospodchikov, O.B. Smolyakova, E.V. Suvorov, Plasma Phys. Rep., 33 (5), 427 (2007). DOI: 10.1134/S1063780X0705008X