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 cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 1011 раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 01.10.2019 - 05:20: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 12:51: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Дэйвида Дюка - Карим_Хайдаров.
30.09.2019 - 11:53: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 19:30: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 09:21: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
29.09.2019 - 07:41: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Михаила Делягина - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 17:35: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Пешехонова - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 16:35: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 08:33: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от О.Н. Четвериковой - Карим_Хайдаров.
26.09.2019 - 06:29: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Ю.Ю. Болдырева - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:34: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
24.09.2019 - 03:32: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> "Зенит"ы с "Протон"ами будут падать - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution