Исследование распределения тока и определение скорости плазмы при различной плотности газа. Research distribution of current and determination speed of plasma at different closeness of gas

Авторы

  • А. М. Жукешов НИИ экспериментальной и теоретической физики, Казахский национальный университет им. аль-Фараби
  • А. У. Амренова
  • А. Т. Габдуллина
  • К. Фермахан
  • Е. Налибаев
  • Ж. Молдабеков
  • К. Серик
  • А. Кайбар
  • Г. Шигаева

Ключевые слова:

Импульсный плазменный ускоритель, магнитный зонд, электродинамический клапан, пояс Роговский, коаксиальный электрод, Impulsive plasma accelerating, magnetic probe, electrodynamic valve, belt Rogovsky, coaxial electrode

Аннотация

В данной статье проведено экспериментальное изучение работы импульсного плазменного ускорителя с коаксиальной геометрией электродов при различном начальном давлении рабочего газа. Особый интерес представляет использование горячих плазменных потоков для обработки материалов. В связи с этим очень актуальным является исследование распределения тока и определение скорости плазмы при различной плотности. Магнитное поле движется вперед по аксиальной оси к выходу из электрода. Средняя скорость фронта сигнала составила 2,5 см/мкс. Скорость нарастания фронта оставляет около 1 мкс, поэтому толщина токового слоя, по которому проходит разрядный ток, составляет 2-3 см. При давлении 1 торр средняя скорость фронта сигнала составила 2,3 см/мкс, что почти равно скорости при давлении 0,1 Торр. Скорость нарастания фронта составила около 2 мкс, поэтому толщина токового слоя, по которому проходит разрядный ток, составила 4-5 см. Таким образом, скорость токового слоя слабо зависит от давления. Представляет интерес определение скорости другим способом, а именно по двум поясам, установленным на расстоянии друг от друга. Показано, что величина начального давления оказывает существенное влияние на процесс ускорения плазмы. In this article the experimental study of work of the impulsive plasma accelerating is conducted with coaxial geometry of electrodes at different initial pressure of working gas. Particular interest presents the use of hot plasma streams for treatment of materials. In this connection, for us very topically distribution of current is investigational and speed of plasma is certain at a different closeness. In the magnetic field advanced on an axial axis to the exit from an electrode. Middle speed of front of signal made a 2,5 cm/мкс. Speed of growth of front makes about 1 мкс, therefore the thickness of current layer a bit current passes on that makes a 2-3 cm. At pressure 1 тоrr middle speed of front of signal made a 2,3 cm/мкс, that is almost equal to speed at pressure 0,1 Тоrr. Speed of growth of front made about 2 мкс, therefore the thickness of current layer a bit current passes on that made a 4-5 cm. Thus, speed of current layer poorly depends on pressure. There is of interest determination of speed by other method, namely on two belts set in the distance one from another. It is shown that the size of initial pressure renders substantial influence on the process of acceleration of plasma.

Библиографические ссылки

1. Chebotarev V.V., Garkusha I.E., Bovda A.M., Tereshin V.I. Application of pulsed plasma accelerators for surface
modification. Nukleonika, 46, 27-30 (2001).

2. Peng Z., Miao H., Wang W. Hard and wear-resistant titanium nitride films for ceramic cutting tools by pulsed high energy
density plasma. Surf. Coat. Tech., 166 (2), 183-188 (2003).

3. Tereshin V.I., Bandura A.N., Byrka O.V. at al Surface Modification and Coatings Deposition under Plasma Streams
Processing Adv. Appl. Plasma Sci., 4, 265-270( 2003).

4. Baimbetov F. B, Zhukeshov A. M., Amrenova. A. U. Dynamics of plasma flow formation in a pulsed accelerator
operating at a constant pressure. Tech. Phys. Lett., 33, 77–79 (2007).

5. Zhukeshov A. M. Plasma flow formation in a pulse plasma accelerator in continuos filling regime. Plasma Dev. Oper., 17,
73–81 (2009).

6. Baimbetov F.B, Zhukeshov A.M., Amrenova A.U., Gabdullina A.T. Measuring the Parameters of pulsed plasma flow by
means of magnetic probes. J. of Engineering Thermophysics, 16 (1), 40-43 (2007).

7. Soto L. New trend and future perspectives on plasma focus research. Plasma Phys. Contr. Fus. 47(5a), 361-381. (2005)

8. Woong C.K., Chung K.H. and Byung H.C. Characteristics of Hall effect plasma accelerator for industrial application.
Rev.Sci. Instr., 65(4), 1356-1358 (1994).

Загрузки

Опубликован

2013-12-18

Выпуск

Раздел

Физика плазмы