Cтраница 1
Ускорение плазмы электромагнитными полями имеет целью создание движения частиц в виде упорядоченного линейного потока при минимальном расходе энергии. До сих пор эта цель еще не была достигнута, что отражается в низких энергетических отдачах двигательных систем. Когда заряженная частица с массой М и зарядом е движется через зону, где существуют электрическое поле Е и магнитное поле Н [21], то на нее действуют две силы. [2]
Ускорение плазмы по схеме кондукционного насоса называют ускорением в скрещенных магнитных полях. Ускорение по схеме индукционного насоса лежит в основе асинхронного плазменного двигателя. В обоих случаях магнитные поля создаются токами в специальных обмотках. Известны также рельсовые схемы, в которых плазма ускоряется между двумя параллельными прямыми металлическими проводниками ( рельсами) с токами, замыкающимися через плазму. Симметричное магнитное поле самой плазмы только сжимает токовый шнур. Виток, образованный рельсами и плазмой, приводит к концентрации магнитного поля с одной стороны проводящего газа. Возникающее избыточное магнитное давление толкает плазму вдоль проводов. Для впрыскивания плазмы в магнитные ловушки сконструированы плазменные пушки, основанные на том же принципе и имеющие более удобную коаксиальную конструкцию, в которой каналом служит кольцевая щель между двумяЛараллельными цилиндрами. В этот промежуток и подается плазма быстродействующим клапаном. Радиальный ток в плазме, взаимодействуя с коаксиальным магнитным полем этого же тока, выталкивает плазму из пушки. [3]
Приборы для ускорения плазмы аналогичны электродвигателю. По принципу действия двигателя постоянного тока происходит ускорение в скрещенных магнитных полях, по принципу действия асинхронного двигателя - бегущим магнитным полем. [4]
![]() |
Плазменная пушка для магнитной ловушки со встречными полями, обеспечивающими устойчивую форму проводящего газа с остроконечной геометрией. [5] |
Приборы для ускорения плазмы аналогичны электродвигателю. По принципу действия двигателя постоянного тока происходит ускорение в скрещенных полях, по принципу действия асинхронного двигателя - бегущим полем. [6]
Основная идея электродинамического ускорения плазмы [223, 224] может быть разъяснена из рассмотрения эквивалентного контура ( рис. 37.1 а), содержащего подвижный элемент о сц. [7]
![]() |
Плазменная пушка, впрыскивающая плазму со встречными полями. [8] |
В приборах для ускорения плазмы электрическая энергия превращается в механическую. Работают они аналогично электромотору. Ускорение в скрещенных полях происходит по принципу мотора постоянного тока, ускорение бегущим полем - по принципу асинхронного мотора. Но известно, что электрический двигатель простым переключением можно превратить в динамо-машину. [9]
![]() |
Двигатель с перекрещивающимися полями.| Типовая ионная реактивная система. [10] |
Сила, необходимая для постоянного ускорения плазмы, возникает из взаимодействия магнитного поля и индуктированного тока, циркулирующего вокруг кольца сквозь проводящую плазму. Ток поддерживается благодаря тому, что кольцо движется со скоростью, несколько меньшей, чем скорость поля. [11]
Следует заметить, что в объеме существующих анодных трансформерах не предусмотрено ускорение плазмы вдоль канала. Поэтому подача плазмы в основной канал происходит при малых скоростях, характерных для входной части КСПУ. В этом случае образуется область анодного подпотока, на границе которой с основным потоком может возникнуть тангенциальный разрыв. Наряду с другими факторами, это может приводить к отклонению плазменных токов от радиального направления, необходимого для эффективного ускорения плазмы. Аналитическое решение задачи о двумерном течении плазмы в анодном подпотоке в канале медленно меняющегося сечения найдено в работе [13], где исследована возможность плавного соединения анодного подпотока с основным потоком ПУ. [12]
Явление Т - слоя играет определенную роль и в процессах, сопровождающих ускорение плазмы. Обнаружены нелинейные механизмы, при определенных условиях приводящие к размножению Т - слоя в плазме, В результате в ускоряемой плазме может возникать квазипериодическая структура, состоящая из горячих Т - слоев, разделенных сравнительно более холодными промежутками. [13]
Принципиальными особенностями КСПУ являются наличие анодного и катодного трансформеров, а также двухступенчатая схема ускорения плазмы. Первая ступень КСПУ состоит из нескольких входных ионизационных камер ( ВИК), представляющих собой КПУ со сплошными электродами. В ВИКах происходит ионизация, поступающего газа, и предварительный разгон плазмы. Во второй ступени осуществляется окончатель ный разгон. [14]
В качестве приложений рассматриваются колебания плазмы, неустойчивость, сжатие и удержание плазмы магнитными полями, ускорение плазмы. Основное внимание уделяется качественной стороне явлений. Формулы даются только в простейших случаях. [15]