RU2003241C1 - Рельсотрон - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : рельсотрон содержит, по меньшей мере, два накопител  энергии, подключенных к электродам и устройству синхронизации ударника с накладками на торце. Внешн   накладка ударника выполнена из щелочного металла, остальные накладки - из легкоиспар ющегос  материала 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к плазменной технике и может быть использовано в ускорител х конденсированных тел.

Известен рельсотрон, содержащий ускорительный канал с медными электродами , подключенными к накопителю (конденсатору) и ударник из иезлектропро- водного материала, торец которого покрыт электропроводной фольгой из плазмообра- зующего материала.

Недостатком такого рельсотрона  вл етс  сравнительно высока  температура плазмы пор дка 25000-30000 К, что приводит к световой эрозии электродов и снижению ресурса работы рельсотрона.

Ближайшим аналогом изобретени   в- лчетс  рельсотрон, о котором дл  уменьшени  величины тока примен етс  специальна  система параллельных рельсов,электрически изолированных друг ot дру|а, снабженных дополнительными усфойствами.

Целью изобретени   вл етс  увеличение ресурса работы канала рельсотрона.

Указанна  цель достигаетс  том, что в рельсогропе, содержащем ускорительный канчл с электродамп, подключенными к высоковольтному накопителю энергии, и ударник из неэлектропроводною материала, с накладками из плазмообразующего материала , электроды подключены к, по меньшей мере, двум накопител м энергии с различными характеристиками, имеющими устройство синхронизации с высоковольтными выключател ми, а на торце ударника устанавливаютс , по меньшей мере, две пластины - одн из щелочного металла и, по меньшей море, одна из остальных - из легко- испар ющеюс  металла. Разделение процесса подвода энерши на две стадии (двойной импульс тока) позвол ет существенно снизить 1ем вратуоу плазмы В рельсотроне обычной конструкции значиюльна  часть теплоты выдел етс  на участке формировани  плазменного разр да, KOI да температура почти мгновенно повышаетс  на 25000-30000 К. Здесь нельз  снизить величину тока, так как требуемое знамение скорости движени  ударника может быть достигнуто лишь при токах пор дка нескольких сотен тысл 1 ампер В этих услови х использование легко ионизирующихс  материалов (цезий, калий) не приводит к снижению температуры плазмы. При двух- стадийном процессе подвода энергии начальна  стади  может осуществл тьс  при значительно более низших значени х тока, а использование легко ионизирующихс  щелочных материалов становитс  эффективным и позвол ет получить требуемую электропроводность плазмы уже при значени х температуры пор дка 12000-15000 К. Более

низкий уровень температуры на рабочей стадии поддерживаетс  также за счет абл ции дополнительной пластины из легкоиспар ющегос  металла (щелочного или какого-то другого),

На фиг.1 показан рельсотрон; на фиг.2 - разрез рельсотрона с ударником.

Рельсотрон содержит два электрода 1 и 2, подключенных к основному 3 и вспомогательному 4 накопител м-конденсаторам с

помощью выключателей 5, снабженных синхронизирующими устройствами (в общем случае может быть несколько вспомогательных конденсаторов типа 4), Между электродами образуетс  канал пр моугольного

сечени , в котором находитс  ударник 6 из конденсированного неэлектропроводного материала. На торце ударника закрепл етс  пластина 8 из щелочного металла (цези , кали ) и пластина 7 из легкоиспар емого

металла (того же, что дл  пластины 8 или другого). Вместо пластины 7 может быть использована некотора  сотова  структура, котора  электрически изолирована отэлек-- тродов 1, 2.

Рельсотрон предназначен дл  разгона

ударника до скорости, превышающей 4 км/с на выходе из канала. При замыкании выключател  вспомогательного накопител  4 между электродами возникает электрическии ток, вызывающий разрушение пластины 8 и образование плазмы при сравнительно низкой температуре. За счет силы Лоренца плазменный сгусток вызывает движение ударника 6 по каналу. На второй стадии включаетс  более мощный основной накопитель 3. Однако это не приводит к значительному росту температуры, т.к. плазменный слой уже сформирован и его электропроводность достаточно высока.

Кроме того, на рабочей стадии значительна  часть выдел ющейс  теплоты тратитс  на абл цию пластины 7. Указанные меропри ти , позвол ют снизить последстви  световой эрозии и увеличить ресурс работы

рельсотрона.

(56) Бодров А.Ю., Осташев В.Е. Оптимизаци  параметров емкостной системы электропитани  электродинамического ускорител  макротел рельсотронного типа. Предпринт

ИВТАН № 6-181 м, 1986, 166,

Патент США №4975606, кл. Н 02 К 41/00, 1990.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   РЕЛЬСОТРОН. содержащий ускорительный канал с электродами, подключенные к высоковольтному накопителю энергии, и ударник с накладками из плаз- мообразующего материала, отличающийс  тем, что он снабжен по крайней мере одним дополнительным накопителем и устройствомсинхронизации ,

   обеспечивающим последовательное включение дополнительных и основного нако- 5 пителей, причем внешн   накладка ударника выполнена из щелочного металла , а по меньшей мере одна из остальных накладок - из легкоиспар ющегос  материала .

   Фиг. 1