Динамика развития микропинчевого разряда типа низкоиндуктивная вакуумная искра с поперечным плазменным инициированием

• Автор: Ли Джэн Хун
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Г лава 1 Литературный обзор
1.1 Основные физические процессы при пинч-эффекте
1.2 Результаты проведенных ранее исследований НВИ
1.2.1 Исследование динамики линчевания НВИ
1.2.2 Параметры ПТ и теоретическое понимание
1.2.3 Измерение плотности электронов в плотной плазме
1.3 Выводы
Глава 2 Экспериментальное исследование развития НВИ
2.1 Пинчевая установка ПФМ
2.1.1 Вакуумная система
2.1.2 Электродная система микропинчевого разряда
2.1.3 Электрическая схема установки
2.2 Диагностическая аппаратура
2.2.1 Оптические свойства плазмы
2.2.2 Интерферометрия
2.2.3 Азотный лазер
2.2.4 Сдвиговый интерферометр
2.2.5 Аппаратура для получения теневых фотографий
2.2.6 Оптическая диагностика собственного излучения плазмы
2.2.7 Измерение плотности плазмы
2.2.8 Другие измерения для исследования развития НВИ
2.3 Обработка экспериментальных результатов
2.3.1 Обработка фотоизображений
2.3.2 Численные методы обработки интерферограмм
2.4 Выводы
Глава.З Экспериментальные результаты и их обсуждение
3.1 Экспериментальные результаты
3.2 Обсуждение экспериментальных результатов
3.2.1 Начальное развитие разряда
3.2.2 Представление о плазменной точке
3.4 Выводы
Глава.4 Эрозия электродов
4.1 Экспериментальное исследование эрозии электродов
4.2 Выводы
Заключение
Рисунки к главе
Список публикаций с участием автора
Литература
Введение
Вакуумный искровой разряд при высоком напряжении был создан как источник уникально-спектрального излучения (Millican 1918) [1] более 70 лет назад. В 1968 году Коэн (Cohen) с его сотрудниками [2] впервые сообщили о наблюдении микропинчевой области в низкоиндуктивной вакуумной искре, состояние вещества в которой близко к звездному. Активные исследования микропинча начались в 70-х годах и продолжаются до настоящего времени. Под микропинчевым разрядом (МПР) обычно понимают не тип установки, а импульсный сильноточный разряд с большим аспектным отношением, в котором образуется короткоживущий плазменный объект очень малого объема с высокой температурой и плотностью (Ne > ДО20 см'3, Т > 1кэВ). Среди
установок, в которых реализуется микропинчевой режим, можно
выделить низкоиндуктивную вакуумную искру (НВИ), где микропинч принято называть плазменной точкой (ПТ). Высокие параметры плазмы и относительно невысокая стоимость их получения делает эти установки перспективными для технологических применений.
Физические процессы, протекающие в НВИ различного типа имеют много общего, в основном, описываются моделью радиационного коллапса [3], однако, из-за различий конструкционных, энергетических и иных могут очень сильно отличаться по параметрам. Поэтому
оптимизация конкретной установки по тому или иному параметру требует проведения исследований протекающих в разряде физических процессов, зачастую, достаточно подробно. Так, например, удается существенно улучшить временной разброс и пространственную

переходных патрубков. Система откачки включает в себя четыре вакуумных насоса. На начальном этапе используется форвакуумный насос 2НВР-5ДМ с форвакуумной линией. Дальнейшая откачка производится диффузионным пароструйным насосом Н - 100 / 350 на полифениловом эфире, при этом может достигаться вакуум до 10"1 торр. Обычно по достижении 10' торр, пароструйный насос заменяется электромагниторазрядным НОРД-100. Последняя стадия достижения высокого вакуума (10° -г 10'6 торр) - это использование магнитного электроразрядного насоса НМД-0,4 с более высокой производительностью. Оба насоса снабжены вакуумными затворами с электромеханическими приводами, что позволяет поддерживать в рабочих объемах насосов хорошие вакуумные условия и способствует улучшению их работоспособности.
2.1.2. Электродная система микропинчевого разряда
Конструктивно инжектор представляет собой систему коаксиальных цилиндрических электродов диаметрами 11,5 и 9,5 см соответственно, которые разделены между собой капролактановым изолятором, находящимся в тени центрального электрода. Такое расположение защищает поверхность изолятора от прямого воздействия ультрафиолетового излучения разряда, препятствуя тем самым развитию шунтирующих пробоев вдоль его поверхности. Выбор для требуемого режима работы инжектора оптимальной длины электродов возможен благодаря съемному креплению последних. Важной составной частью устройства, снижающей индуктивность инжектора в целом являются металлические пластины, к которым крепятся кабели конденсаторной батареи. В сечении, проведенном через центральную ось инжектора и представляющем собой одну из плоскостей симметрии, пластины имеют П-образную форму с расстоянием 1 см друг от друга. Во избежание воздушного пробоя в