Измерение собственного магнитного поля и скорости плазменного потока в импульсном плазменном ускорителе
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2021.v77.i2.04Ключевые слова:
импульсный плазменный ускоритель, плазменный поток, собственное магнитное поле плазменного потока, магнитный зондАннотация
Нестабильное течение плазменного сгустка на выходе из плазменных ускорителей в стадии радиального сжатия связано со многими факторами: генерацией высокоэнергичных пучков заряженных частиц, возмущением плотности, внутренним давлением плазмы обратного по направлению внешнему давление собственного магнитного поля плазменного шнура. Особый интерес из них вызывает последнее, исследование собственного магнитного поля плазменного потока, который относительно дает информацию и о вышесказанных взаимосвязанных между собой факторах.
В этой работе нами был изготовлен высокочастотный магнитный зонд малого размера для измерения и дальнейшего исследования импульсного магнитного поля плазменного потока в экспериментальной установке ИПУ (КазНУ, НИИЭТФ), в частности на выходе из ускорителя. Магнитный зонд имеет следующие геометрические размеры: диаметр катушки – 2,12 мм, число витков – 7, диаметр медного провода – 150 мкм, длина намотки – 1,1 мм. Индуктивность катушки составляет 0,113 мкГн, время отклика магнитного зонда равна 2,3 нс. Магнитный зонд был откалиброван с помощью датчика Холла на магнитном поле многослойного соленоида, подключенного к переменному току силой 15 А. Таким образом, погрешность измерения составляет не более 10%.
Библиографические ссылки
2 E.J. Lerner, S.K. Murali, A.M. Blake, D.M. Shannon, F.J.V. Roesse. Nukleonika 57, 205-209 (2012).
3 M.K. Dosbolayev, A.U. Utegenov, A.B. Tazhen, and T.S. Laser and Particle Beams 35, 741-749 (2017).
4 K. Zdunek, K. Nowakowska-Langier, R. Chodun, S. Okrasa, M. Rabinski, J. Dora, P. Domanowski, J. Halarowicz. Journal of Phys.: Conference Series 564, 012007 (2014).
5 V.A. Gribkov, I.V. Borovitskaya, E.V. Demina, E.E. Kazilin, S.V. Latyshev, S.A. Maslyaev, V.N. Pimenov, T. Laas, M. Paduch, S.V. Rogozhkin. Matter and Radiation at Extremes 5, 045403 (2020).
6 S.R. Chung, R.A. Behbahani, C. Xiao. Incorporating Plasma Sci. and Plasma Techn. 175, 1015-1020 (2020).
7 J. Jain, J. Moreno, S. Davis, B. Bora, C. Pavez, G. Avaria, L. Soto. Results in Phys. 16, 102915 (2020).
8 F. Castillo-Mejía, I. Gamboa-de Buen, J.J.E. Herrera-Velázquezand, J. Rangel-Gutiérrez. Journal of Phys.: Conference Series 511, 012021 (2014).
9 M. Scholz, B. Bienkowska, I. Ivanova-Stanik, L. Karpinski, R. Miklaszewski, M. Paduch, W. Stepniewski, K. Tomaszewski. Czechoslovak Journal of Phys. 54, C170-185 (2004).
10 P. Kubes, M. Paduch, J. Cikhardt, B. Cikhardtova, D. Klir, J. Kravarik, K. Rezac, E. Zielinska, M.J. Sadowski, A. Szymaszek, K. Tomaszewski, D. Zaloga. Phys. of Plasmas 24, 032706 (2017).
11 P. Kubes, M. Paduch, J. Cikhardt, D. Klir, J. Kravarik, K. Rezac, B. Cikhardtova, J. Kortanek and E. Zielinska. Plasma Phys. and Controlled Fusion 58, 045005 (2016).
12 J.X. Liu, J. Sears, M. McMahon, K. Tummel, C. Cooper, D. Higginson, B. Shaw, A. Povilus, A. Link, A. Schmidt. Plasma Phys. 1-8 (2016).
13 J. Narkis, E.N. Hahn, D.R. Lowe, D. Housley, F. Conti, F.N. Beg. Physics of Plasmas 28, 022707 (2021).
14 A. Beresnyak, J. Giuliani, S. Richardson, S. Jackson, S. Swanekamp, J. Schumer, R. Commisso, D. Mosher, B. Weber. IEEE Transactions on Plasma Science 46, 3881 - 3885 (2018).
15 S.H. Saw, M. Akel, P.C.K. Lee, S.T. Ong, S.N. Mohamad, F.D. Ismail, N.D. Nawi, K. Devi, R.M. Sabri, A.H. Baijan, J. Ali, S. Lee. Journal of Fusion Energy 31, 1-6 (2012).
16 D. Piriaei, S. Javadi, T.D. Mahabadi, H.R. Yousefi, A. Salar Elahi, and M. Ghoranneviss. Physics of Plasmas 24, 043504 (2017).
17 H.A. El-Sayeda, T.M. Allama, H.M. Soliman. Plasma Phys. Reports 45, 821-829 (2019).
18 H. Bhuyan et al. Meas. Sci. Technol. 14, 1769-1776 (2003).
19 M. Dosbolayev, Zh. Raiymkhanov, A. Tazhen, T. Ramazanov. IEEE Transaction on plasma sci. 47, 3047-3051 (2019).
20 A.B. Tazhen, M.K. Dosbolayev, Zh. Raiymkhanov, T.S. Ramazanov. Plasma Phys. Reports 46, 465-471 (2020).
21 M.K. Dosbolayev, Zh. Raiymkhanov, A.B. Tazhen, T.S. Ramazanov. Acta Physica Polonica A 136, 348-350 (2019).
22 A.B. Tazhen, K. Nurbolat, M.K. Dosbolayev. Journal of Peos 20, 45-51 (2018).
23 A.U. Utegenov, A.B. Tazhen, Zh.R. Rayimkhanov, А.А. Kambarov, Recent Contributions to Physics, 4, 34-40 (2018).
24 A.B. Tazhen, Zh.R. Rayimkhanov, M.K. Dosbolayev, Ramazanov T.S. Uspekhi prikladnoi fiziki 5, 463-471 (2019).
25 M.K. Dosbolayev, A.U. Utegenov, A.B. Tazhen, T.S. Ramazanov, M.T. Gabdullin News Nat. Acad. Sci. Republic Kazakhstan 310, 48-87 (2016).
