RU2330363C2 - Устройство возбуждения плазмы газового разряда - Google Patents
Устройство возбуждения плазмы газового разряда Download PDFInfo
- Publication number
- RU2330363C2 RU2330363C2 RU2006132122/28A RU2006132122A RU2330363C2 RU 2330363 C2 RU2330363 C2 RU 2330363C2 RU 2006132122/28 A RU2006132122/28 A RU 2006132122/28A RU 2006132122 A RU2006132122 A RU 2006132122A RU 2330363 C2 RU2330363 C2 RU 2330363C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas discharge
- resonator
- plasma
- solenoid
- discharge plasma
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Arc Welding Control (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Изобретение относится к возбуждению и стабилизации плазмы газового разряда и может быть использовано в газовых лазерах, в системах типа «Токамак» и т.п. Устройство возбуждения плазмы газового разряда состоит из разрядной камеры, высокочастотного генератора возбуждения плазмы, который через обмотку связи индуктивно связан с соленоид-резонатором, источника постоянного тока, соединенного с соленоид-резонатором, концы которого коротко замкнуты по высокой частоте с помощью конденсатора, при этом соленоид-резонатор состоит из секций, отводы от секций соленоид-резонатора подключены соответственно к электронным ключам, которые соединены с накопительными элементами, подключенными к источнику тока, управляющие электроды электронных ключей соединены с соответствующими выходами блока управления. Технический результат: стабилизация плазмы газового разряда за счет создания продольного бегущего импульсного стабилизирующего магнитного поля. 2 ил.
Description
Изобретение относится к возбуждению и стабилизации плазмы газового разряда и может быть использовано в газовых лазерах, в системах типа «Токамак» и т.п.
Известное устройство для возбуждения плазмы газового разряда в газовых лазерах [Райзер Ю.П. «Основы современной физики газоразрядных процессов» - М.: Наука, 1980-415 с.] содержит высокочастотный генератор и блок согласования высокочастотного генератора с разрядной камерой. Это позволяет создавать в разрядной камере лазера газоразрядную плазму, необходимую для возбуждения активной среды. Основной задачей при создании устройства возбуждения плазмы газового разряда является стабилизация плазмы.
Известное устройство для возбуждения плазмы газового разряда [авторское свидетельство СССР №444293, МКИ Н01S 3/22, Б.И. №35, 25.09.74], выбранное в качестве прототипа, содержит газоразрядную трубку, соединенную с высокочастотным генератором возбуждения, источник тока, соленоид-резонатор и катушку связи, в которые помещена газоразрядная трубка. Для повышения эффективности возбуждающая обмотка выполнена в виде соленоид-резонатора и индуктивно связана с обмоткой связи, причем концы соленоида-резонатора коротко замкнуты на частоте возбуждения плазмы с помощью конденсаторов и соединены с источником постоянного тока для создания продольного магнитного поля. Это дает возможность эффективно возбуждать плазму газового разряда от ВЧ-генератора и создавать продольное стабилизирующее постоянное магнитное поле, используя обмотки соленоид-резонатора. Однако известное устройство не позволяет обеспечить стабильность плазмы газового разряда в том случае, когда инкремент нарастания неустойчивости начинает превышать критическое значение, при котором малые возмущения, отклоняющие плазму от стационарного состояния, начинают быстро возрастать.
Решаемая техническая задача изобретения заключается в стабилизации плазмы газового разряда за счет создания продольного бегущего импульсного стабилизирующего магнитного поля.
Эта задача в устройстве возбуждения плазмы газового разряда, состоящего из разрядной камеры, высокочастотного генератора возбуждения плазмы, который через обмотку связи индуктивно связан с соленоид-резонатором, источника постоянного тока, соединенного с соленоид-резонатором, концы которого коротко замкнуты по высокой частоте с помощью конденсатора, достигается тем, что соленоид-резонатор состоит из секций, отводы от секций соленоид-резонатора подключены соответственно к электронным ключам, которые соединены с накопительными элементами, подключенными к источнику тока, управляющие электроды электронных ключей соединены с соответствующими выходами блока управления.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство возбуждения плазмы газового разряда в линейной конструкции разрядной камеры; на фиг.2 изображено предлагаемое устройство возбуждения плазмы газового разряда в тороидальной конструкции разрядной камеры.
Устройство содержит разрядную камеру 1, высокочастотный генератор возбуждения плазмы 2, который через обмотку связи 3 индуктивно связан с соленоид-резонатором 4, концы которого коротко замкнуты с помощью конденсатора 5; источник постоянного тока 6, который соединен с соленоид-резонатором 4; отводы от секций соленоид-резонатора 4 подключены к электронным ключам 7, к противоположным электродам электронных ключей 7 соответственно подключены накопительные элементы 8, представленные на фиг.1 и фиг.2 конденсаторами, которые подключены к источнику тока 9; управляющие электроды электронных ключей 7 соответственно соединены с выходами блока управления 10.
Высокочастотный генератор возбуждения плазмы 2 может быть выполнен, например, по схеме, приведенной в [А.Г.Самойлов, С.А.Самойлов, П.А.Полушин, Радиотехника и электроника, №6, с.53-57, 1996 г.], блок управления 10 может быть выполнен по схеме, приведенной в [Джеффри Тревис, Lab View для всех. - М.: ПриборКомплект, 2004 г. с.544], источник постоянного тока 6 и источник тока 9 могут быть выполнены по схеме, приведенной в [Багинский Б.А., Макаревич В.Н., Приборы и техника эксперимента №6, с.116-118, 1989 г.].
Рассмотрим предлагаемое устройство в работе.
После включения питания высокочастотного генератора возбуждения плазмы 2 в соленоид-резонаторе 4 устанавливается стоячая волна электромагнитного поля, продольная электрическая составляющая которого взаимодействует с плазмой газового разряда и эффективно передает ей энергию. Конденсатор 5 замыкает концы соленоид-резонатора 4 между собой, что позволяет подключить к ним источник постоянного тока 6, за счет энергии которого создается продольное магнитное поле, удерживающее плазму вдоль оси разрядной камеры. С выходов блока управления 10 на электронные ключи 7 поочередно подаются отпирающие импульсы, которые поочередно открывают электронные ключи 7. Это позволяет за счет энергии, накопленной в накопительных элементах 8, сформировать импульсный ток, протекающий в обмотках секций соленоид-резонаторе 4, и создать в плазме газового разряда бегущее импульсное стабилизирующее магнитное поле, скорость перемещения которого вдоль плазмы определяется периодом следования отпирающих импульсов. Величина напряженности этого магнитного поля больше, чем стабилизирующего постоянного магнитного поля. Скорость перемещения бегущего импульсного стабилизирующего магнитного поля вдоль плазмы выбирается так, чтобы время между проходами импульсного стабилизирующего магнитного поля через любую точку плазмы было меньше времени, за которое под действием неустойчивости отклонение плазмы от стационарного состояния достигнет критической величины (например, плазма коснется стенки).
Claims (1)
- Устройство возбуждения плазмы газового разряда, состоящее из разрядной камеры, высокочастотного генератора возбуждения плазмы, который через обмотку связи индуктивно связан с соленоид-резонатором, источника постоянного тока, соединенного с соленоид-резонатором, концы которого коротко замкнуты по высокой частоте с помощью конденсатора, отличающееся тем, что соленоид-резонатор состоит из секций, отводы от секций соленоид-резонатора подключены соответственно к электронным ключам, которые соединены с накопительными элементами, подключенными к источнику тока, управляющие электроды электронных ключей соединены с соответствующими выходами блока управления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006132122/28A RU2330363C2 (ru) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Устройство возбуждения плазмы газового разряда |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006132122/28A RU2330363C2 (ru) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Устройство возбуждения плазмы газового разряда |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006132122A RU2006132122A (ru) | 2008-03-20 |
RU2330363C2 true RU2330363C2 (ru) | 2008-07-27 |
Family
ID=39279330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006132122/28A RU2330363C2 (ru) | 2006-09-06 | 2006-09-06 | Устройство возбуждения плазмы газового разряда |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2330363C2 (ru) |
-
2006
- 2006-09-06 RU RU2006132122/28A patent/RU2330363C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006132122A (ru) | 2008-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9929004B2 (en) | High frequency, repetitive, compact toroid-generation for radiation production | |
US7115185B1 (en) | Pulsed excitation of inductively coupled plasma sources | |
EP1949407B1 (en) | Method and apparatus of providing power to ignite and sustain a plasma in a reactive gas generator | |
US9537422B2 (en) | High-frequency power supply apparatus for supplying high-frequency power | |
Inagaki et al. | High-gradient C-band linac for a compact x-ray free-electron laser facility | |
JP7201667B2 (ja) | 内部変調機能付きマグネトロンrf源を使用したパルス電力生成 | |
EP1627413B1 (en) | A high density plasma reactor | |
JP2003505868A (ja) | 誘導結合されたプラズマを用いて基板をエッチングするための装置および方法 | |
US9232627B2 (en) | Radio-frequency oscillation circuit | |
Cohen et al. | On collisionless ion and electron populations in the magnetic nozzle experiment (MNX) | |
US6899817B1 (en) | Device and method for etching a substrate using an inductively coupled plasma | |
Zhang et al. | Optically pumped argon metastable laser with repetitively pulsed discharge in a closed chamber | |
RU2330363C2 (ru) | Устройство возбуждения плазмы газового разряда | |
RU61062U1 (ru) | Устройство возбуждения плазмы газового разряда | |
EP0674369A1 (en) | Microwave powered gas laser apparatus | |
JP2005340092A (ja) | イオントラップ装置及び該装置の調整方法 | |
Freund et al. | Nonlinear harmonic generation in free-electron lasers with helical wigglers | |
Biagioni et al. | High-voltage pulser to produce plasmas inside gas-filled discharge capillaries | |
Baalbaki et al. | Effect of electrode locations on the matching of the pumping generator with the load in metal vapor laser | |
Sakamoto et al. | Progress of high power multi-frequency gyrotron development | |
Nusinovich et al. | Effect of the radial thickness of electron beams on mode coupling and stability in gyrotrons | |
Vintizenko et al. | Microwave radiation characteristics of relativistic magnetron with coupled cavities | |
Sawamura et al. | Status and Development for the JAERI ERL-FEL for High-Power and Long-Pulse operation | |
Couprie et al. | Behavior of the positron beam of the super-ACO storage ring in response to a modification of the RF frequency for free-electron laser experiments | |
Millner | Power electronics topologies for plasma generators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080907 |