Методы диагностики анизотропной плазмы в термоэмиссионных приборах электроэнергетики

• Автор: Мустафаев, Александр Сеит-Умерович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 323 с. : ил.

СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ

Глава 1. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Экспериментальные приборы

2. Экспериментальные установки

3. Система автоматической регистрации и обработки данных на ЭВМ

4. Метод измерения функции распределения электронов

5. Схема оптических измерений

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1

Часть 1. АНИЗОТРОПНАЯ ПЛАЗМА С ОБЪЕМНОЙ ИОНИЗАЦИЕЙ

Глава 2. ЗОНДОВЫЙ МЕТОД ДИАГНОСТИКИ АНИЗОТРОПНОЙ ПЛАЗМЫ

1. Зондовый метод исследования низкотемпературной плазмы

2. Метод плоского одностороннего зонда для измерения анизотропной функции распределения электронов по скоростям
2.1. Методика реконструкции угловых гармоник распределения
2.2. Погрешность зондового метода реконструкции функции распределения электронов
2.3. Восстановление полной функции распределения. Полярные диаграммы направленного движения электронов (модельный эксперимент)
2.4. Применение плоского двустороннего и двойного зондов и определение оси симметрии в плазме
3. Цилиндрический зонд в анизотропной плазме
4. Сферический зонд
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
Глава 3. АНИЗОТРОПНАЯ ФРЭ В ПЛАЗМЕ ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО СТОЛБА ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ В ГЕЛИИ
1. Представление функции распределения электронов и интеграла столкновений в плазме
2. Система кинетических уравнений для электронов

3. Свойства положительного столба разряда низкого давления
4. Расчет нелокальной функции распределения электронов
5. Локальная функция распределения во внешнем электрическом поле
6. Измерение лежандровых коэффициентов распределения
7. Дифференциальная конвективная скорость электронов
8. Интеграл электрон-атомных столкновений в аксиально симметричной плазме
9. Измерение лежандровых компонентов интеграла столкновений
10. Анализ роли коллективных и столкновительных взаимодействий в формировании функции распределения электронов
11. Энергетическая зависимость транспортного сечения электрон-атомных столкновений
и определение температуры нейтрального компоненты плазмы
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
Глава 4. НИЗКОВОЛЬТНЫЙ ПУЧКОВЫЙ РАЗРЯД В ИНЕРТНЫХ ГАЗАХ
1. Типы плазменно-пучковых разрядов. НПР — модель приэлектродной плазмы
2. Функция распределения электронов в плазме гелиевого разряда
3. Особенности измерения ФРЭС цилиндрическими зондами
4. Структура разряда и пространственное распределение параметров
5. Кнудсеновский режим
6. Столкновительный режим
6.1. Столкновительный механизм релаксации распределения
6.2. Решения уравнения Больцмана
6.3. Анализ результатов теории столкновительной релаксации распределения 128 .
6.4. Роль элементарных процессов с участием метастабильных атомов гелия в формировании энергетического спектра электронов
6.5. Пространственная релаксация распределения и сравнение стеорией
6.6. Плазменно-пучковый механизм релаксации распределения
6.7. Условия возбуждения волн
6.8. Спектр ленгмюровских волн
6.9. Пороговый ток смены механизмов релаксации распределения
6.10. Механизм энергетической релаксации и нагрева тепловых электронов в столкновительной плазме
7. Метод диагностики анизотропной функции распределения «удаленных» астрофизических плазменных объектов
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

14*
Часть 2. КНУДСЕНОВСКАЯ АНИЗОТРОПНАЯ ПЛАЗМА С ПОВЕРХНОСТНОЙ ИОНИЗАЦИЕЙ
Глава 5. МЕТОД МАГНИТНОЙ ДИАГНОСТИКИ ПРИЭЛЕКТРОДНОЙ ПЛАЗМЫ И СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ ТЕРМОКАТОДОВ
1. Идеальный кнудсеновский Cs-Ba диод с поверхностной ионизацией - одномерная
модель приэлектродной плазмы
2. Принципы магнитной диагностики кнудсеновской анизотропной плазмы с поверхностной ионизацией
3. Электронный ток в магнитном поле и влияние размеров приэлектродных областей
' М )
3.1 Методика обработки экспериментальных результатов
3.2 Экспериментальные данные и их анализ
4. Параметры приэлектродной плазмы и эмиссионные характеристики катодов в пере-компенсированном режиме
5. Условия образования двойных слоев в прикатодной плазме и принципы магнитной диагностики в недокомпенсированном режиме
6. Влияние реальных свойств поверхности катода на магнитные характеристики
7. Коэффициент отражения тепловых электронов от поверхности и эмиссионная неоднородность катодов
j 8. Влияние геометрии поверхности катода на формирование функции распределения в •
приэлектродной плазме
9. Транспортное сечение рассеяния медленных электронов на атомах Cs, Ва и инертных газов
9.1 Измерение сечения рассеяния электронов на атомах цезия
9.2 Метод определения отношения сечений рассеяния электронов на различных атомах
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
■Ü! Часть 3. ТЕРМОЭМИССИОННЫЕ ПРИБОРЫ ПЛАЗМЕННОЙ
Ify ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ
Глава 6. ПЛАЗМЕННЫЙ КНУДСЕНОВСКИЙ Cs-Ba ТЕРМОЭМИССИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ
1. Распределение потенциала в области перехода из перекомпенсированного режима
в недокомпенсированный
2. Оптимизация тока ТЭП с плоским пленочным катодом
3.Оптимизация мощности и предельно-достижимые энергетические параметры кнудсе-новского ТЭП с плоским катодом

кшочает возможность передачи на ЭВМ одних и тех же сигналов несколько раз. Во время работы коммутатора прекращается поступление строба на ячейки памяти, что предотвращает изменение информации на ЯП в ходе опроса последовательных каналов. Таким образом обеспечивается передача синхронно снятой информации по всем каналам.
Согласованная работа коммутатора и Памяти показана на рис.20. При частоте повторения физического процесса, превышающей частоту опроса КАС, задержки между последующими циклами практически нет (рис.20, а). В противоположном случае частота повторения циклов опроса определяется частотой физического процесса (рис.20,6). На рис.20,в продемонстрирована работа с включением схемы аналогового интегрирования (САИ).
Подключение Памяти к коммутатору аналоговых сигналов открыло некоторые дополнительные возможности при исследовании быстропротекающих процессов с использованием системы в автономном режиме (без ЭВМ). Система может быть использована для регистрации быстропротекающих процессов на двухкоординатаом самописце. Для этого время нарастания медленной пилы устанавливается порядка 10 с, а изучаемый сигнал с выхода ячейки памяти и время (потенциал на выходе медленной пилы) подаются на двухкоординатный самописец.
Строб может быть установлен вручную в любой временной точке исследуемого процесса, и тогда система может работать как восьмиканальный синхронный стробвольтметр. При этом генератор медленной пилы устанавливается в режим максимальной скорости нарастания. Тогда через короткое время после включения коммутатора (режим «Авт») напряжение медленной пилы достигает насыщения и далее остается постоянным, а положение строба определяется только скоростью нарастания напряжения быстрой пилы.
Такой синхронный стробвольтметр использовался для измерения различных парамет-

ров в один и тот же момент времени при подключении измерительного прибора (цифрового вольтметра) к выходам ячеек памяти, и, кроме того, для регистрации некоторых функциональных зависимостей в определенный момент времени. Для этого сигналы с двух каналов, например, ток и напряжение на зонде, подаются на оси х и у двухкоординатного самописца. Установив строб в определенное положение, можно, изменяя некоторый внешний параметр, например, сопротивление нагрузки, регистрировать искомую зависимость (в данном примере- вольт-ампернуто характеристику в определенный момент развития нестационарного процесса).
Все эти дополнительные возможности системы использовались в промежутках между сеансами связи с ЭВМ для контроля за особенностями исследуемого процесса.