Особенности формирования разряда в ускорителе плазмы и структура струи, истекающей в вакуум
Минобрнауки РФ, «Совершенствование основных технологических систем токамака КТМ, включая систему управления плазмой, сбора и обработки экспериментальных данных, систему предионизации рабочего газа, диверторную систему», RFMEFI58519X0007
РФФИ, # 18-29-21037
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, № 0784-2020-0020
Горяинов В.Ю.1,2, Викторов М.Е.3, Водопьянов А.В.3, Воронин А.В.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
3Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
Email: vgoryainov@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 30 апреля 2020 г.
В окончательной редакции: 8 июля 2020 г.
Принята к печати: 24 июля 2020 г.
Выставление онлайн: 11 октября 2020 г.
Представлены результаты исследования структуры струи, создаваемой коаксиальным ускорителем плазмы с конической вставкой в области формирования разряда. С помощью скоростной электронно-оптической камеры обнаружена неоднородная структура светящихся фракций аргоновой и дейтериевой струй. Обнаружены колебания интенсивности излучения струи с характерной частотой 0.3-0.9 MHz. Струя аргоновой плазмы состояла из расходящихся от оси фрагментов, плазма рекомбинировала через 20 μs после начала тока. Струя дейтериевой плазмы напоминала хлопья. Интенсивность ее излучения значительно уменьшалась к 8 μs. Характерные частоты неоднородностей излучения на оси струи для аргона составляли ~0.09 cm-1, для дейтерия ~0.3 cm-1. Исследования поведения разряда в ускорителе плазмы показали, что диффузный разряд инициировался у основания конической вставки. Через 0.5 μs разряд выходил на наружную границу вставки, контрагировался и горел между центральным и наружным электродами. Выход разряда из ускорителя наблюдался спустя 3 μs и сопровождался свечением торца центрального электрода. В ходе измерения температуры боковой поверхности наружного электрода с помощью тепловизора выявлена локализация нагрева вблизи края конусной вставки и на выходе ускорителя. Результаты исследований могут быть использованы для ионизации газа, в облучении материалов, а также для моделирования в лабораторных условиях взаимодействия потоков плазмы с магнитным полем в космосе. Ключевые слова: разряд, электронно-оптическая камера, плазма, аргоновая и дейтериевая струи.
- M. Viktorov, S. Golubev, A. Vodopyanov. Plasma Phys. Control. Fusion, 61, 035001 (2019)
- C. Hsu Scott C., Paul M. Bellan. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 334 (2), 257 (2002)
- S. Yun Gunsu, You Setthivoine, Paul M. Bellan. Nucl. Fusion, 47 (3), 181 (2007)
- А.В. Анкудинов, А.В. Воронин, В.К. Гусев, Я.А. Герасименко, Е.В. Демина, М.Д. Прусакова, Ю.В. Судьенков. ЖТФ, 84 (3), 36 (2014). [A.V. Ankundinov, A.V. Voronin, V.K. Gusev, Ya.A. Gerasimenko, E.V. Demina, M.D. Prusakova, Yu.V. Sud'enkov. Techn. Phys., 59 (3), 346 (2014).]
- H. Alfven, L. Lindberg, P. Mitlid. J. Nucl. Energy, Part C Plasma Phys., 1, 116 (1960)
- J. Wiechula, C. Hock, M. Iberler, T. Manegold, A. Schonlein, J. Jacoby. Phys. Plasmas, 22, 043516 (2015)
- А.В. Воронин, В.Ю. Горяинов, В.К. Гусев. ЖТФ, 90 (6), 1028 (2020). [A.V. Voronin, V.Yu. Goryainov, V.K. Gusev. Tech. Phys., 65 (6), 987 (2020).]
- А.В. Воронин, В.К. Гусев, Е.В. Демина, Г.С. Курскиев, В.Б. Минаев, А.Н. Новохацкий, Ю.В. Петров, Н.В. Сахаров, Ю.В. Судьенков, С.Ю. Толстяков. В сб. Физико-химические аспекты предельных состояний и структурных превращений в сплошных средах, материалах и технических системах. Вып. 1 под ред. Ю.В. Петрова (Политехника, Санкт-Петербург, 2017), с. 110
- А.М. Прохоров (ред.). Физический энциклопедический словарь (Советская энциклопедия, М., 1983)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.