Отражательные свойства ударно-сжатой плазмы

• Автор: Запорожец, Юрий Борисович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 117 с. : ил.

ГЛАВА 1 Исследования свойств плазмы (обзор литературы)

* § 1.1 Использование направленных электромагнитных волн для

исследования свойств электронной подсистемы плазмы

§ 1.2 Зависимость отражательной способности плазмы от электронной плотности и частоты межчастичных столкновений

ф § 1.3 Изучение плотной динамической плазмы

ГЛАВА 2 Методики генерации и исследования ударно-сжатой

плазмы инертных газов

§ 2.1 Методика генерации сильно-неидеальных плазменных состояний. Проверка однородности и одномерности плотно-

* сти плазменного образования

§ 2.2 Многоканальная лазерная система диагностики динамических плазменных объектов

§ 2.3 Оптический блок приема отраженного от плазмы зондирующего излучения
* § 2.4 Компьютерная система управления. Микроконтроллерная
субсистема. Программное обеспечение
§ 2.5 Проверка корректности работы системы диагностики ударно-сжатой плазмы

ГЛАВА 3 Исследование отражательных свойств неидеальной
плазмы
§ 3.1 Предварительный анализ пространственной структуры ионизирующей ударной волны
§ 3.2 Измерение коэффициента отражения ударно-сжатой плазмы
КСеНОНа С Применением ЗОНДИруЮЩеГО ИЗЛучеНИЯ С А,3онд
1064нм, 694 нм и 532нм
§ 3.3 Анализ влияния переходного слоя на отражательные свойства ударно-сжатой плазмы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Диссертационная работа посвящена исследованию отражательных свойств ударно-сжатой плазмы с сильным межчастичным взаимодействием, характеризуемым параметром кулоновской неидеальности вплоть до значений Г=(4кпс/3)1/3е2/(4же0квТ) ~ 2.
Актуальность тематики.
Неидеальная плазма представляет собой объект исследований, вызывающий большой интерес как с точки зрения фундаментальной науки, поскольку наиболее распространенное состояние вещества во Вселенной - это состояние с сильным межчастичным взаимодействием, так и с точки зрения практического использования в перспективных энергетических проектах и устройствах, таких как инерционный термоядерный синтез, МГД-генераторы, генераторы сжатых потоков, новые технологии обработки материалов и т.д. [1]. В настоящее время методы квантовой механики и статистической физики позволяют корректно описывать поведение среды, имеющей низкие или весьма высокие плотности вещества в случае, когда взаимодействие частиц не слишком велико и может учитываться в рамках формализма Дебая-Хюккеля или, квазиклассически, применением приближения Томаса-Ферми, соответственно. Строгое теоретическое описание поведения вещества с сильным межчастичным взаимодействием затруднено в связи с невозможностью использования идеологии теории возмущений в квантовомеханической задаче многих тел из-за отсутствия малого параметра в такой неупорядоченной системе с электронной статистикой, промежуточной между стаЧерез специальные иллюминаторы, имеющие просветляющее покрытие, зондирующее излучение с Л30„д. = 1064 нм, Л30Нд, = 694 нм и Л30нд. = 632 нм вводится в бронекамеру, в которую помещен взрывной генератор прямоугольных импульсов давления, описанный в первом параграфе этой главы. В камере также установлены оптические элементы позиционирования зондирующего луча и приема излучения, отраженного от ударно-сжатого плазменного образования.
Регистрация отраженного от плазмы лазерного излучения осуществляется широкополосными фотоприемниками, имеющими большую входную апертуру. Для выделения спектральных интервалов, соответствующих трем частотам зондирующего излучения, применяются интерференционные фильтры с АЛ = 50А. Коэффициент отражения плазмы определяется с использованием сигналов фотоприемников, регистрирующих отраженное излучение и фотоприемника, фиксирующего амплитуду исходного зондирующего импульса. С целью уменьшения случайной ошибки измерения цифровые сигналы фотоприемников аппроксимировались специальными функциями, описывающими форму импульса зондирующего излучения.
Для снижения чувствительности системы лазерной диагностики к ряду факторов, приводящих к увеличению ошибки измерения коэффициента отражения динамического плазменного объекта (перекосы и отклонения фронта ударной волны от оптимального положения в момент генерации зондирующего импульса, наличие диффузной составляющей отраженного излучения и т.д.), был разработан оптический блок приема отраженного от плазмы излучения на основе данных, полученных в специальной серии экспериментов. В этих экспериментах был установлен диапазон вариаций пространственно-временных параметров плазменного образования, а также зафиксированы особенности углового распределения интенсивности отраженного от плазмы зондирующего излучения и определен калибровочный коэффициент, позволяющий учесть наличие диффузной компоненты в отраженном от