Главная / Библиотека / Диагностика импульсного плазменного потока

Диагностика импульсного плазменного потока

Теги плазма импульсный плазменный поток термоядерный синтез
Диагностика импульсного плазменного потока

Введение

Импульсные плазменные потоки в плазменных ускорителях широко используются для решения ряда научных и практических задач. Особый интерес среди применений импульсных плазменных потоков представляют термоядерный синтез и астрофизические исследования, например, экспериментальное исследование взаимодействия импульсного плазменного потока с материалами. Использование потоков плазмы для конкретных применений зависит от формирования, ускорения и структуры плазменного столба, а также от геометрии системы электродов, способа заполнения и типа используемого плазмообразующего газа. Доступны различные методы диагностики плазмы для исследования структуры плазменного столба и процессов, вызванных формированием и ускорением потока плазмы. Методы делятся на контактные и бесконтактные. Диагностика импульсных плазменных потоков является сложной задачей по сравнению с диагностикой стационарной плазмы. Сложность заключается в характеристиках изучаемой плазмы, а именно: высокой скорости плазмы, кратковременных плазменных процессах, высокой температуре. Тем не менее, существуют методы диагностики нестационарных импульсных плазменных потоков, такие как зондовый, оптический и интерференционный методы. Для зондирования широко используются электрические и магнитные зонды. Применение зондовых методов диагностики ограничено возмущениями, индуцируемыми в плазме. Оптические методы имеют преимущество по сравнению с зондовыми и широко используются в диагностике. Их главным преимуществом является невозмущающий характер. В данной статье описано исследование, в котором для измерения плотности электронов была проведена оптическая и зондовая диагностика импульсного плазменного потока. Проведение такого исследования важно с научной и практической точек зрения по двум причинам: в связи с разнообразием применений плазменного потока и для понимания физики плазмы в плазменных ускорителях.

Краткий обзор экспериментальной установки

Оптическая и зондовая диагностика импульсного плазменного потока проводилась в коаксиальном плазменном ускорителе. Данная установка использует водород в качестве плазмообразующего газа. Длительность одного импульса составляет τ ~ 300 мкс. Основным рабочим блоком установки является система коаксиальных электродов. Электродная система помещена в вакуумную камеру. Давление в камере предварительно доводится до значения ~ 10-5 мм ртутного столба. Вакуумная станция для откачки воздуха из вакуумной камеры состоит из форвакуумного и диффузионного насосов. Перед инжекцией камера заполняется плазмообразующим газом. Питание экспериментальной установки осуществляется от конденсаторной батареи емкостью 1,4 мФ. Импульсный разряд в межэлектродном пространстве возникает при включении вакуумного разрядника. Плазма ускоряется в направлении выхода ускорителя с силой J × B, действующей на ток плазмы, соединяющий электроды.

Краткий обзор методов диагностики плазмы

В данном исследовании для проведения зондовой и оптической диагностики потока водородной плазмы использовались спектрометр Optosky ATP2000P со спектральным диапазоном 200-1100 нм и монохроматор M833 со спектральным разрешением 0,024 нм.

Расширение линий излучения водорода является важным инструментом для оптической диагностики плазмы. Микрополя электронов, ионов и т.д. в плазме вызывают различные типы штарковского уширения. Одно из хорошо известных штарковских уширений линий водорода, вызываемых электронами, исследовано и успешно используется на практике. Соотношение между полушириной спектральной линии и электронной плотностью задается уравнением (1). Это уравнение используется в диагностических целях для измерения плотности электронов.

1

 

Зондовые методы диагностики всегда широко использовались для изучения свойств плазменных и газовых разрядов. Данный метод подходит для локального определения плотности, температуры заряженных частиц плазмы и потенциала пространства. Распространенным также является метод зондирования с помощью тройного зонда, позволяющий измерять локальные параметры плазмы без внешней развертки напряжения, что особенно важно в случае исследования, описанного в данной статье, поскольку в импульсной плазме разряды не повторяются от инжекции к инжекции. Более того, метод тройного зонда позволяет измерять температуру и плотность электронов одновременно за одну инжекцию. Другим преимуществом данного метода является возможность получить временное распределение параметров плазмы. Принцип действия тройного зонда заключается в следующем: в исследуемой плазме расположены три одинаковых электрода. В режиме работы по напряжению между двумя датчиками подается напряжение со значением

Теги плазма импульсный плазменный поток термоядерный синтез
Новые статьи
Лазерное восстановление поверхности отшлифованных пластин монокристаллического кремния

В данном исследовании показана возможность лазерного восстановления поверхности кремния, поврежденного грубой и тонкой алмазной шлифовкой, исследовано влияние на качество обработки пластин параметров лазерного излучения:  длительности импульса и плотности мощности.

 
Исследование эффективности переработки использованного пластика методом ИК-Фурье спектроскопии с помощью спектрометра Labor FTIR-990

Во всех аспектах повседневной жизни наблюдается ускоренный рост в потреблении пластика, так как он является дешевым, долговечным, устойчивым к коррозии, легким материалом, который не подвержен разложению и может быть легко преобразован в различные продукты.

sCMOS–камера TRC411 с усилением для визуализации излучения Черенкова дозы лучевой терапии.

Команда младшего научного сотрудника Цзя Мэнъюй из Школы точных приборов и оптоэлектронной инженерии Тяньцзиньского университета осуществила визуализацию излучения Черенкова дозы лучевой терапии с помощью научной sCMOS–камеры, разработанной компанией CISS

Фиксирование эволюции морфологии лазерно-индуцированной плазменной люминесценции с использованием sCMOS-камеры TRC411
Процесс эволюции лазерно-индуцированной плазмы (ЛИП) заключается в следующем: мощный импульсный лазер облучает образец, и на поверхности образца происходит процесс испарение → ионизация → расширение → излучение → рекомбинация за очень короткое время.
КМОП-камера TRC411: Лазерное измерение расстояния и тестирование технологии огне- и дымопроницаемой разветки

Ли Цзыцин, младший научный сотрудник Тяньцзиньского института пожарных исследований Министерства по чрезвычайным ситуациям, недавно опубликовал в журнале "Fire Science and Technology" статью под названием «Технология обнаружения огня и дыма на основе лазерного дальномера», в которой использовалась научная SCMOS-камера TRC411 с усилением, разработанная компанией CISS.

У Вас особенный запрос?
У Вас особенный запрос?
Весьма часто наши заказчики лучше нас знают, какое оборудование им нужно. В этом случае мы берём на себя общение с производителем, доставку и таможенную очистку, а также все вопросы гарантийного периода. Пожалуйста, заполните эту форму, и мы свяжемся с Вами, чтобы помочь решить любую Вашу задачу. Или позвоните нам по телефону +7(495)199-0-199
Форма заявки
Ваше имя: *
Ваше имя
Ваш e-mail: *
Ваш телефон: *
Ваш телефон
Наши
контакты
г. Москва, ул. Бутлерова, д. 17Б

г. Санкт-Петербург, улица Савушкина 83, корп. 3