Упорядоченные пылевые структуры в ядерно-возбуждаемой плазме

• Автор: Худяков, Александр Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Обзор основных экспериментов по пылевой плазме
Г лава 2. Экспериментальные методики и результаты
2.1. Облучение тонкой пленки в вакууме
2.2. Эксперименты с бета-активными пылевыми частицами в
вакууме
2.3. Система наблюдения за поведением пылевых частиц и обработка видеоизображений
2.4. Система вакуумирования и наполнения газом
2.5. Эксперименты с пылевыми частицами в воздухе при наличии источника 252Сб и электростатического поля
2.6. Измерение ионизационного тока
2.7. Измерение электрического поля
Г лава 3. Измерение и расчет потерь энегии осколков деления в веществе
3.1. Потери энергии в газе
3.2. Потери энергии в твердотельных пленках
3.3. Расчет потерь энергии
Глава 4. Численное моделирование ядерно-возбуждаемой пылевой плазмы образуемой осколками и альфа-частицами
4.1. Физическая модель
4.2.Расчет заряда пылевой частицы
4.2.1 .Заряд частицы в отсутствие электрического поля
4.2.2. Заряд пылевой частицы во внешнем электрическом поле
4.2.3. Статистическое моделирование треков ионизирующих
частиц
4.3. Результаты расчета и обсуждение

4.3.1 .Т естирование программы
4.3.2. Зависимость заряда пылевой частицы от времени в неоне
4.3.3. Результаты расчета в применении к созданию пылевых
структур
4.4. Расчет передачи импульса дрейфовыми потоками ионов и электронов молекулам газа
4.4.1. Величина заряда пылинки в воздухе под действием дрейфовых потоков ионов
4.4.2. Движение пылевых частиц как результат завихрения воздуха
в колбе
Глава 5. Влияние пылевой компоненты на амплитуду импульсов ионизационной камеры
5.1 Амплитудный анализ сигналов
5.2. Время-амплитудный анализ сигналов
Заключение
Литература

Введение.
Пылевые частицы широко распространены в природе. Они присутствуют в производственных и технологических процессах, в окружающей среде, в космическом пространстве. Очень часто наличие пыли является вредным фактором и ее удаление из объемов технологических установок, либо из окружающей среды является важной практической задачей. Особенно вредно воздействуют на человека, животных и окружающую среду радиоактивные пылевые частицы, которые могут попасть в атмосферу при аварийных ситуациях на объектах, использующих ядерные установки. Часто пыль в атмосфере или в объемах технологических камер собирается в пылевые облака. Научиться управлять поведением таких облаков, исследуя их физические свойства, и устранять их вредное воздействие представляет собой важную для практики проблему. Частично ее решение уже нашло воплощение в разработке и использовании электроосадительных фильтров в вентиляционных системах ядерных реакторов. Здесь для сбора радиоактивных аэрозольных частиц используется процесс приобретения пылевыми частицами электрического заряда в плазме коронного разряда.
Исследование поведения пылевых частиц в плазме относится к новому разделу физики, еще находящемуся в стадии становления. Как правило, добавление в плазму пылевой компоненты приводит к значительным изменениям ее свойств. Особый интерес вызвало открытие самоорганизации пылевых частиц в упорядоченные структуры жидкостного или кристаллического типа.
Плазма является статистической системой движущихся заряженных частиц, взаимодействующих посредством электромагнитных сил, и подобно газу, может быть идеальной или неидеальной. Степень неидеальности (связанности) плазмы характеризуют параметром неидеальности Г, равным отношению средней потенциальной энергии межчастичного взаимодействия к средней кинетической энергии частиц. Система с параметром

Радиоактивный источник
Откачка
Электроды
Лазер
Инжектор пылевых частиц
Стеклянная колба
Источник
напряжения
Рис. 8. Экспериментальная кювета для контроля за поведением пылевых частиц.
Источник
252а
Манипулятор
—& Источник
напряжения
Контйнерс пылевыми частицами
Высоковольтный электрод
Собирающий электрод
Охранный электрод
Вакуумная
камера
ПЗС - камера
Рис.9. Схема эксперимента с пылевыми частицами в однородном
электрическом поле при облучении а-частицами и осколками деления "52С/.