к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Инжектор плазмы (плазменная пушка)

Инжектор плазмы (плазменная пушка) - устройство, предназначенное для создания потоков высокотемпературной плазмы и ввода её (инжекции) в нек-рую область, где проводится к--л. эксперимент с плазмой. И. п. можно отнести к разновидности импульсных плазменных ускорителей. Наиболее широко И. п. используются в термоядерных исследованиях для ввода плазмы в термоядерную ловушку, а также в активных экспериментах в космосе, в экспериментах по моделированию взаимодействия солнечного ветра с объектами Солнечной системы, в плазменной технологии. Это обусловлено широким диапазоном параметров потоков И. п.: скорости ионов лежат в интервале (106-108) см/с; плотность на выходе изменяется от 1014 до 1018 см-3; продолжительность генерации потока варьируется от 1 до 100 мкс; энергосодержание потока в предельных режимах достигает 100 кДж, а его мощность (1410) ГВт. Параметры потока определяются энергосодержанием источника питания (как правило, ёмкостный накопитель) и характерным временем его разряда, способом подачи рабочего вещества в канал (эрозия изолятора, равномерная непрерывная или одноразовая - перед разрядом), нач. плотностью газа и амплитудой тока разряда. Одним из первых И. п. был источник с дейтерированной шайбой, основанный на свойстве металлич. титана, нагретого в атмосфере водорода или дейтерия, образовывать гидрид титана. Это приводит к насыщению титановой шайбы водородом. На такую шайбу направляется ускоренный (>1 кэВ) пучок электронов, к-рый при столкновении выделяет энергию, шайба нагревается и испускает поглощённый ранее водород или дейтерий, ионизующийся в разряде. Полученная таким способом плазма ускоряется и направляется в место, где проводится эксперимент. Эти источники дают сгусток плазмы с числом частиц ~1017 в течение времени от 2 до 10 мкс и температурой ионов ~1 кэВ (~107 К). Другой плазменной пушкой, использовавшейся в первых плазменных экспериментах, был т. н. рельсотрон (см. Плазменные ускорители). В 80-е гг. широко используется в качестве импульсного И. и. коаксиальная плазменная пушка, принцип действия к-рой заключается в следующем; газ в канале ионизуется током разряда источника питания и ускоряется под действием пондеромоторной силы, возникающей при взаимодействии этого тока с собственным магн. полем. На рис. 1 дана схема И. и. этого типа. Объём (ускорит, канал), заключённый между коаксиальными электродами (5)и изолятором (3), откачивается до высокого вакуума (10-5410-6 мм рт. ст.). Импульсный клапан через отверстия (4)инжектирует рабочий газ в зазор между электродами. Количество газа в зазоре и вид его пространственного распределения определяются скоростью и временем подачи.
008-7.jpg
Рис. 1. Схема инжектора плазмы: 1 - источник питания; 2 - включатели; 3 - изолятор; 4 - отверстия для ввода рабочего газа; 5 - коаксиальные электроды; 6 - скин-слой.

По достижении необходимой степени заполнения канала (1016-1018 см-3) включатели (2)соединяют высоковольтную конденсаторную батарею (1)с электродами. Когда напряжение на электродах превышает напряжение пробоя данного газа, начинается дуговой разряд. В процессе нарастания тока Iр разряда газ в канале ионизуется и в зоне между изолятором и отверстиями формируется скин-слой (см. Скин-эффект ).Под действием пондеромоторной силы008-8.jpg (008-9.jpg- переменная индуктивность канала) скин-слой (6)ускоряется вдоль оси z в направлении от изолятора к открытому концу пушки. В результате плазма "выстреливается" со скоростью до 108 см/с. При своём движении скин-слой вовлекает нейтральные частицы газа (за счёт их столкновений с электронами и ионами), к-рые также ионизуются и увеличивают плотность плазмы на выходе. Такой И. п. позволяет создавать водородную и дейтериевую плазму высокой плотности и температуры, а также плазму др. разл. газов. Ур-ния, описывающие колебания тока разряда в контуре и движении плазмы в канале, имеют вид:
008-10.jpg
Здесь t - время, q - заряд конденсаторной батареи, R - сопротивление проводников и коммутаторов тока, 008-11.jpg - сопротивление токового слоя и электродов, L0 - нач. индуктивность контура, т(z) - масса слоя. Ур-ния решаются с нач. условиями: q0=C0U0(С0, U0 - ёмкость и напряжение конденсаторной батареи), Рq/Рt=0, z = 0, Рz/Рt=0 при t=0. В случае коаксиальной системы электродов и непрозрачного токового слоя
008-12.jpg
008-13.jpg
где r0 и r1 - радиусы внутр. и внеш. электродов, п(z) - плотность газа в зазоре, mi,- - масса иона, m0 - магнитная постоянная .В импульсных электрич. разрядах джоулевы потери определяются потерями на ионизацию и излучение, т. е.008-14.jpg где E - эпергетич. цена иона. Отсюда 008-15.jpg =[E/mi(Рq/Рt)2]Рm/Рt. Эти ур-ния используются для оценочных расчётов И. п. При фиксированных параметрах разрядного контура и величине ускоряемой массы с их помощью находят такую форму электродов, при к-рой скорость сгустка на выходе И. п. и кпд преобразования электрич. энергии накопителя в кинетич. энергию потока будут максимальны. Выбирают такую электродную конфигурацию, характеризуемую зависимостью 008-16.jpg , для к-рой время tу ускорения плазмы совпадает с временем008-17.jpg разряда конденсаторной батареи. При tу<tр накопител ь не полностью передаёт свою энергию плазме; при tу>tр возрастают джоулевы потери. Наиб, мощные И. п. используются в термоядерных исследованиях. Для характеристики их параметров и тенденций разработок на рис. 2 приведены зависимости скорости v ускоренных протонов от нач. напряжения U0 источника питания для И.п.с С0=500мкФ, L0=10нГн. Зависимости v(U)приведены для неск. значений числа N ускоренных частиц. При этом каждому значению v для каждого конкретного напряжения U0 соответствует своя оптимизированная зависимость 008-18.jpg,
008-19.jpg
Рис. 2. Зависимости скорости плазмы в инжекторе плазмы от напряжения источника питания.

т. е. своя форма электродов. Из рис. 2 видно, что в достаточно широком интервале параметров (N, U0) подбором L(z) можно получить линейную зависимость v(U0). А это означает, что кпд системы h=miNv2/C0U0~(v/U0)2 B широком интервале параметров (N, U0) остаётся постоянным и равным ~50%. Наряду с описанными импульсными И. п. разрабатываются квазистационарные инжекторы с длинным разрядным импульсом (а100 мкс), что позволит увеличить абс. энергосодержание плазменного потока увеличением длительности его генерации.

Литература по инжекторам плазмы (плазменны пушкам)

  1. Арцимович Л. А. и др., Электродинамическое ускорение сгустков плазмы, "ЖЭТФ", 1957, т. 33, с. 3;
  2. Калмыков А. А., Импульсные плазменные ускорители, в кн.: Физика и применение плазменных ускорителей, Минск, 1974, с. 48;
  3. Сиднее В. В. и др., Импульсные плазменные ускорители большой мощности, "Вопр. атомной науки и техн. Сер. Термоядерный синтез", 1983, в. 2, с. 12.

Ю. В. Скворцов.

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)


Знаете ли Вы, что электромагнитное и другие поля есть различные типы колебаний, деформаций и вариаций давления в эфире.

Понятие же "физического вакуума" в релятивистской квантовой теории поля подразумевает, что во-первых, он не имеет физической природы, в нем лишь виртуальные частицы у которых нет физической системы отсчета, это "фантомы", во-вторых, "физический вакуум" - это наинизшее состояние поля, "нуль-точка", что противоречит реальным фактам, так как, на самом деле, вся энергия материи содержится в эфире и нет иной энергии и иного носителя полей и вещества кроме самого эфира.

В отличие от лукавого понятия "физический вакуум", как бы совместимого с релятивизмом, понятие "эфир" подразумевает наличие базового уровня всей физической материи, имеющего как собственную систему отсчета (обнаруживаемую экспериментально, например, через фоновое космичекое излучение, - тепловое излучение самого эфира), так и являющимся носителем 100% энергии вселенной, а не "нуль-точкой" или "остаточными", "нулевыми колебаниями пространства". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 03.12.2020 - 08:50: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
03.12.2020 - 08:50: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
03.12.2020 - 08:49: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
03.12.2020 - 08:49: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Александра Флоридского - Карим_Хайдаров.
02.12.2020 - 13:11: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
02.12.2020 - 13:11: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
02.12.2020 - 13:10: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от проф. В.Ю. Катасонова - Карим_Хайдаров.
02.12.2020 - 11:07: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров.
02.12.2020 - 11:07: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> ПРОБЛЕМА КРИМИНАЛИЗАЦИИ ЭКОНОМИКИ - Карим_Хайдаров.
02.12.2020 - 11:05: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Пламена Паскова - Карим_Хайдаров.
02.12.2020 - 07:56: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Проблема народного образования - Карим_Хайдаров.
02.12.2020 - 07:55: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution