SU1116968A1 - Способ получени цилиндрической плазменной оболочки - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИЛИНДРИ- . ЧЕСКОЙ ПЛАЗМЕННОЙ ОБОЛОЧКИ, включающий подачу в межэлектродный промежуток рабочего газа и ионизацию его током электрического разр да, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  температуры плазмы путем уменьшени  толщины плазменной оболочки и улучшени  ее однородности, рабочий газ подают путем испарени  материала катода из катодных п тен при инициировании кольцевого вакуумного пробо  на катоде с последующим .зажиганием электрической дуги с одновременным наложением аксиального внешнего магнитного пол . (О О) со а оо

Description

Изобретение относитс  к способам создани  плазмы определенной конфигурации с заданными значени ми концентрации и температуры и может быть использовано дл  получени  плотной гор чей плазмы методом электромагнитного обжати  тонких провод щих оболочек ,

В современной физике плазмы дл  получени  плотной гор чей плазмы методом электромагнитного обжати  необходимы провод щие цилиндрические оболочки с массой 10 г на 1 см длины оболочки. Этим услови м могут удовлетвор ть металлические оболочки и плазменные оболочки. Однако применение первых ограничено из-за необходимости создани  оболочек с толщиной стенки в дес тые доли микрона.

Известны способы создани  цилиндрической плазменной оболочки, заключающиес  в инжекции в вакуум струй нейтрального газа и различающиес  способом последующей ионизации этого газа. Так в известном способе ионизаци  производитс  микроволновым излучением .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу  вл етс  способ получени  цилиндрической плазменной оболочки, заключающийс  в том, что рабочий газ подают в вакуумный межэлектродный промежуток и затем ионизуют электрическим током разр да. По этому способу цилиндрическую плазменную оболочку образуют следующим образом.

С помощью быстродействующего клапана через форсунки, сделанные в одном из электродов, нейтральный рабочий газ инжектируют в вакуумный межэлектродный зазор. При достижении передней границей газа противоположного электрода иницируют пробой в газе и таким образом ионизуют газ

Поскольку в существую вдх способах инжектируют нейтральный газ, то невозможно сформитэовать, малорасход щуюс  газовую струю. Однородность оболочки

Id, Дд

характеризуетс  расходимостью h

где S, и 1 - толщина стенки оболочки у катода и у анода соответственно,h межэлектродный зазор. Более того при

,3 (где f - рассто ние от форсунки до противоположного электрода, D - диаметр оболочки вблизи форсунок)

диаметрально расположенные струи сливаютс  и образуетс  не п&ла  оболочка, а сплошной газовый цилиндр. По существующему спосбуневозможно получить

цилинд1 ические плазменные оболочки с величиной 6i, меньшей 0,6-0,7. Дл  физических экспериментов, сопоставимых с теоретическим расчетом, и дл  эффективного применени  в технологических установках необходимы оболочки с 0 0,2.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение толщины цилиндрической плазменной оболочки и улучшение ее однород5 ности.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном способе получени  цилиндрической плазменной оболочки, заключающемс  в инжекции рабочего

0 газа в вакуумный межэлектродный промежуток и последующей ионизации газа электрическим током, рабочий газ подают путем испарени  материала катода с катодных п тен при инициировании

5 кольцевого вакуумного пробо  на катоде с последующим зажиганием электрической дуги с одновременным наложением аксиального внешнего магнитного пол ,

Цилиндрическа  плазменна  оболочка по предлагаемому способу была создана на экспериментальной установке, схематически показанной на чертеже.

Установка содержит разр дную камеру 1, в которой установлены анод 2, катод 3 с 32 поджигающими электродами 4, внешнее магнитное поле создаетс  катушкой Гельмгольца 5.

Предлагаемый способ реализуетс  следующим образом.

В разр дной камере 1 поддерживаетс  технический вакуум. С помощью катушки Гельмгольца 5 создаетс  аксиальное посто нное магнитное поле с большой степенью однородности. Напр женность магнитного пол  мен лась путем изменени  величины тока в катушке . Между анодом 2 и катодом 3 поддерживаетс  разность потенциалов, и разр д между ними иницируетс  с помощью поверхностного пробо  между катодом 3 и поджигающими электродами 4 при кратковременной подаче на них высокого напр жени . После по влени  5 на катоде плазменных центров по числу поджигающих электродов в межэлектродном зазоре течет ток, поддерживающий температуру катодной плазмы. 31 В результате в прикатодной области происходит непрерывна  генераци  нонизованной металлической плазт.ТТёра-зующа с  кольцева  плазма газодинамически расшир етс  в вакуум,но ПОСКОЛЬКУ есть внешнее аксильное магнитное поле, то скорость расширени  плазмы, перпендикул рна  оси оболочки, много меньше скорости расширени  плазмы вдоль оси, т.е. получаетс  тонкостенна  цилиндрическа  плазменна  обопочка . Толщина оболочки измер лась с помощью фотографировани  с боку и с тсфца оболочки через сеточный анод. 116968-4 Способ получени  цилиндрической плазменной оболочки позвол ет получить цилиндрическую плазму с более однородной в аксиальном направлении jстенкой. При этом возможно получение большего коэффициента сжати  плазмы, что ведет к увеличению температуры плазмы и концентрации электронов, Последнее резко увеличивает выход 10рентгеновского излучени , которое пропорционально квадрату концентрации электронов. Таким образом, плазменные оболочки могут эффективно примен тьс  как источники м гкого рент15геновского излучени .

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦИЛИНДРИ- i ЧЕСКОЙ ПЛАЗМЕННОЙ ОБОЛОЧКИ, включающий подачу в межэлектродный промежуток рабочего газа и ионизацию его током электрического разряда, отличающийся тем, что, с целью-увеличения температуры плазмы путем уменьшения толщины плазменной оболочки и улучшения ее однородности, рабочий газ подают путем испарения материала катода из катодных пятен при инициировании кольцевого вакуумного пробоя на катоде с последующим зажиганием электрической дуги с одновременным наложением аксиального внешнего магнитного поля.

   i

   8969111™ OS