Экспериментальное исследование интегральных характеристик потока плазмы и разряда квазистационарного сильноточного плазменного ускорителя с собственным магнитным полемстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Информация о цитировании статьи получена из
Scopus
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 16 декабря 2020 г.
Аннотация:Квазистационарные сильноточные плазменные ускорители (КСПУ) активно используются в настоящее время для испытания обращённых к плазме компонентов термоядерного реактора (ТЯР) токамака ИТЭР и исследования эрозии материалов при воз-действии концентрированных потоков энергии. В качестве перспективных направлений применения КСПУ рассматриваются также прикладные задачи, связанные с созданием технологий плазменной обработки материалов и разработкой мощных элек-трореактивных плазменных двигателей. Решение поставленных задач предполагает эксплуатацию КСПУ в новых режимах ра-боты, что, в свою очередь, требует оптимизации плазменного ускорителя с целью обеспечения определённого диапазона пара-метров плазменного потока, согласования с источником питания, достижения приемлемого КПД, обеспечения устойчивости. В связи с этим актуальными являются экспериментальные исследования взаимосвязи параметров плазменного потока с характе-ристиками разряда в ускорителе. Эти исследования являются предметом настоящей работы. В режимах работы КСПУ, пред-ставляющих интерес для испытания компонентов ТЯР, исследована эффективность передачи энергии потока плазмы на облу-чаемую твердотельную мишень, а также эффективность преобразования энергии потока плазмы в излучение. При формирова-нии потоков водородной плазмы длительностью 0,5 мс, с энергосодержанием до 150 кДж продемонстрирована возможность обеспечения КПД ускорителя свыше 80%, а КПД преобразования энергии потока в излучение плазмы до 40%. Полученные экспериментальные данные необходимы для развития нового направления исследований, связанного с введением в КСПУ до-полнительного продольного магнитного поля в сочетании с управлением параметрами плазмообразующего газа на входе в ускорительный канал с целью обеспечения устойчивости работы в более широком диапазоне параметров.