Исследование сильноточного разряда типа плазменный фокус рентгеновскими и оптическими методами

• Автор: Елисеев, Станислав Петрович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Содержание
Введение

Обзор литературы

Глава I. Экспериментальная установка и диагностическая аппаратура.

Теоретические основы эксперимента

1.1. Экспериментальный комплекс ПФ-

1.2. Диагностический комплекс установки

1.2.1. Система измерения полного тока и его производной

1.2.2. Рентгеновская камера-обскура

1.2.3. Система регистрации на основе МКП

1.2.4. Рентгеновский кристаллический спектрометр

1.2.5. Полупроводниковые детекторы типа СППД
1.3. Физические процессы в плазменном фокусе
1.4. Теоретическое описание процессов в исследуемой области
1.4.1. Стадии сжатия плазмы
1.4.2. Различные виды неустойчивостей, возникающих в плазме
1.4.3. Модели формирования горячих точек
Глава II. Экспериментальное исследование характеристик сильноточного разряда в Плазменном Фокусе
2.1. Исследование характеристик МР излучения плазмы с помощью
быстродействующих полупроводниковых детекторов
2.1.1. Исследование интенсивности мягкого рентгеновского излучения в зависимости от начальных условий
Зависимость от давления аргона в камере ПФ
Зависимость от энергии ПФ разряда
2.1.2. Изучение характеристик рентгеновского излучения в различных
спектральных диапазонах при изменении энергетики разряда
Сравнение спектральных диапазонов более 1,2 и 1,8 кэВ
Сравнение спектральных диапазонов более 1,2 и 2,2 кэВ
2.1.3. Разряд в смеси аргона с дейтерием

2.1.3.а. Процентное содержание аргона 2,5%. Варьирование
энергии разряда и исследуемых спектральных диапазонов
2.1.3.6. Процентное содерэ/сание аргона 10-15%. Анизотропия излучения
2.1.4. Вычисление энергии мягкого рентгеновского излучения
2.1.5. Обсуждение результатов
2.2. Комплексное исследование характеристик МР излучения плазмы с помощью камеры обскуры и полупроводниковых детекторов
2.2.1. Зависимость характеристик МР излучения от начального давления аргона
2.2.2. Переменная энергия разряда. Эксперимент с камерой обскурой с диаметром отверстия 250 мкм
2.2.3. Исследование формы и размеров излучающей области с
помощью 50 мкм камеры-обскуры и полупроводниковых детекторов для различных энергий разряда
2.2.4. Обсуждение результатов
2.2.5. Выводы
2.3. Исследование пространственных и временных характеристик плазмы
2.3.1. Измерение пространственной структуры излучающего объекта
2.3.2. Сравнение режимов формирования объектов, излучающих в МР диапазоне, для разрядов в различных газах
2.3.3. Регистрация шарообразного образования и предпинча на оси разряда
2.4. Определение электронной температуры и плотности плазмы
Заключение
Список используемой литературы
Приложение

Введение
Диссертация посвящена исследованию физических процессов в импульсной плазме, создаваемой в установках типа плазменный фокус с помощью рентгеновских и оптических методов диагностики.
Еще в середине XX века после того, как в 1950 году была сформулирована первоначальная идея о магнитной термоизоляции плазмы [1], было предложено осуществить данный процесс путем пропускания сильного тока через газообразный дейтерий. Эта идея привела к созданию большого количества установок, получивших название «линейный Z-пинч». Проведенные на установках данного типа эксперименты [2] показали, что реальная картина процесса сжатия плазмы более сложная, нежели предполагалось ранее на основе модели непрерывного равенства магнитного и газового давлений. Эксперимент также показал, что примеси, поступающие на начальной стадии разряда в плазму со стенок разрядной камеры, изготовляемой обычно из пирекса или кварца, сильно охлаждают плазму за счет процессов ионизации и излучения.
Часть из вышеперечисленных недостатков была устранена при использовании разрядных трубок с металлическими стенками, работа с которыми привела к созданию так называемых нецилиндрических Х-гшнчей. В этих камерах за счет изменения геометрии разряда неожиданно обнаружилось, что сжатие токовой оболочки носит нецилиндрический характер, при котором оболочка приобретает форму воронки, обращенной узкой частью к положительному электроду (аноду). В результате такого процесса вблизи анода концентрируется плазма с существенно большей температурой и плотностью, чем в линейных пинчах [3]. Область концентрации (фокусировки) плазмы, получила название «плазменный фокус», перешедшее впоследствии на всю установку в целом.

Энергия, кэВ
Рис. 1.16. Логарифмический график квантовой чувстви тельности полупроводникового детектора СППД11-04.
Детектор СППД11-04 представляет собой кремниевый р-1-п-фотодиод и предназначен для преобразования рентгеновского излучения в электрический сигнал. Чувствительный элемент смонтирован с помощью компаунда КЛТ-30 на подложке из двухстороннего стеклотекстолита, которая разгружает-чувствительный элемент от механических усилий, возникающих при установке его в корпус. Диаметр входного окна около 2,5 мм. Схема включения детектора представлена на рис. 1.17.
СППД
Рис. 1.17. Схема включения детектора.