Плазменный сгусток
Cтраница 3
Явление сжатия плазменного цилиндра продольным магнитным полем может быть использовано для локализации плазменного сгустка. В местах с большим числом ампер-витков на единицу длины происходит сильное сжатие плазменного сгустка и, следовательно, локализация его в пространстве. [31]
После откачки вакуумной камеры и включения [ магнитного поля в заданный момент времени срабатывает электродинамический инжектор, и цилиндрический плазменный сгусток ( может быть лучше сказать - плазменная струя) устремляется вдоль оси системы по направлению к верхней магнитной пробке. [32]
В плотной неоднородной плазме возможна, кроме того, дрейфово-ко-нусная неустойчивость [85-88], связанная с раскачкой ионами дрейфовых колебаний электронного сгустка. Для стабилизации дрейфово-конус-ной неустойчивости, согласно теории [86], достаточно снизить поперечный градиент плотности, увеличив поперечные размеры плазменного сгустка до одной-двух сотен ионных ларморовских радиусов. [33]
Было обнаружено, что такая плазма существует как устойчивый сгусток в течение долей секунды ( - 10 - 3 сек), являясь, таким образом, своеобразным мета-стабильным состоянием. Время жизни плазменного сгустка зависело от рода газа, в атмосфере которого происходил взрыв, а также оттого, происходил ли взрыв в открытое пространство или плазменный сгусток частично ограничивался стенками трубки. [34]
На рис. 2.41 показаны фотографии непрерывно горящего оптического разряда, на рис. 2.42 - температурное поле разряда. Центр плазменного сгустка на рис. 2.41 сдвинут на 1 1 см к источнику излучения. Температура в центре сгустка при Р 2 атм была равна 18000 К в Аг, 14000 К - в Хе. При Р 6 атм в Н2 температура равна 21000 К, в N2 при 2 атм - 22000 К. [36]
По всей видимости УВ, распространяющаяся из зоны оптического пробоя, обладает специфическими особенностями, связанными с ее происхождением. Она изначально имеет более высокий уровень ионизации, чем это может быть рассчитано из ее скорости по уравнениям гидродинамики и равновесным термодинамическим формулам. Этот уровень поддерживается за счет ограниченного свечения плазменного сгустка только из фронта УВ. Остальное излучение, видимо, замкнуто внутри сгустка и медленно диффундирует к периферии. Такое состояние плазменного образования существенно уменьшает необходимое для восстановления состояния оптического разряда число поколений электронов, а следовательно снижает порог оптического пробоя. [37]
Правда, прямые опыты, в которых начальная плотность плазмы была снижена от значений - 1013 см - приблизительно на два порядка величины, привели к повышению времени жизни до ы 150 мксек, но кулоновские столкновения продолжали играть определяющую роль ж в этом случае. Кроме того, следует иметь в виду, что интерпретация всех вообще экспериментов с ловушками, заполняемыми с помощью плазменных инжекторов, сильно затрудняется плохими вакуумными условиями. Шлейф холодной плазмы и нейтрального газа, сопровождающий основной плазменный сгусток и проникающий в ловушку, приводит, за счет процесса перезарядки, к охлаждению ионной компоненты плазмы за времена, сравнимые с пролетными. [38]
При наличии столкновений между частицами получается иная картина. По закону индукции изменение магнитного потока, пронизывающего плазму, вызывает возникновение электродвижущей силы, которая и является ответственной за поддержание тока в плазме. Нетрудно оценить порядок величины промежутка времени, в течение которого плазменный сгусток благодаря диффузии рассеивается в пространстве. [39]
Конструкции ВЧИ-плазмотро-нов не отличаются большим многообразием. Подобно дуговым плазмотронам, их можно разделить на одноразрядные и многоразрядные. Одноразрядные плазмотроны имеют одну разрядную камеру, где возбуждается один плазменный сгусток. Для многоразрядных плазмотронов характерно наличие нескольких разрядных камер, работающих совместно на один технологический реактор. [40]
Удельная мощность, вкладываемая в ВЧЕ-разряд, растет с увеличением частоты. С изменением давления форма разряда существенно меняется. Так, при давлениях, близких к атмосферному, ВЧЕ-разряд стянут коси, причем токи, протекающие через плазменный сгусток, замыкаются на электроды за счет токов смещения. ВЧЕ-разряды характеризуются существенной термической неравновесностью, увеличивающейся с ростом частоты. [41]
 |
Принципиальная схема работы коаксиального плазменного инжектора. [42] |
Ток течет по радиальным направлениям. Взаимодействие тока и созданного им магнитного поля создает электродинамическое давление, которое гонит плазму вдоль инжектора, постепенно ускоряя ее. Чем больше сила тока, проходящего через плазму, и чем меньше масса газа, тем большую скорость приобретает плазменный сгусток на выходе из инжектора. [43]
Плазма обладает диамагнитными свойствами и, как каждый диа-магнетик, стремится двигаться в сторону убывающего магнитного поля. В результате любые случайные деформации поверхности приведут к появлению плазменных языков, распространяющихся все дальше и дальше, вследствие чего через очень небольшой промежуток времени ограниченный плазменный сгусток расползется по всему объему ловушки и затем исчезнет благодаря контакту со стенками камеры. К тому же результату можно прийти, рассматривая, как изменяется соотношение между давлением плазмы и давлением магнитного поля при деформациях поверхности плазменного сгустка. Допустим для упрощения рассуждений, что плазма полностью вытесняет магнитное поле из занимаемой ею области. [44]
Это означает, что при п - Ю11 см-3 ( типичные значения плотности плазмы в центре ловушки) время ион-ионных ж перезарядочных столкновений должно достигать нескольких миллисекунд. Помимо улучшения вакуумных условий в рассматриваемых опытах были внесены некоторые изменения в. Для впуска плазменного сгустка применялась кольцевая щель, экранирующая осевую часть плазменной струи, которая, как уже отмечалось, не захватывается ловушкой и затрудняет выяснение вопроса о заполнении плазмой центральной области вблизи точки с нулевым значением магнитного поля. [45]
Страницы: 1 2 3 4