The absorption processes for high-frequency (HF) waves in the upper-hybrid frequency range in a inhomogeneous magnetized plasma with density gradient are considered. The expression for the effective absorption length of an external HF wave as a function of the density, temperature, plasma-density gradient, and frequency and amplitude of the pump wave is derived. It is shown that, for the parameters typical of thermonuclear plasmas, the effective absorption length is comparable with the plasma size, which results in efficient dissipation of the HF power.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.33

Рубрики:

Високочастотний (ВЧ), надвисокочастотний (НВЧ), індукційний розряди

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено енергетичні характеристики та геометричні параметри мікрохвильового електродного розряду в формі факела, ініційованого на кінці штирової антени в потоці аргону. Проведено порівняння цих залежностей з аналогічними даними, одержаними на відомому коаксіальному плазмотроні малої потужності.

Исследованы энергетические характеристики и геометрические параметры микроволнового электродного разряда в форме факела, инициируемого на конце штыревой антенны в потоке аргона. Произведено сравнение этих зависимостей с аналогичными данными, полученными на известном коаксиальном плазмотроне малой мощности.

Energetic characteristics and geometric parameters of the microwave electrode discharge in the form of a torch which is initiated at the end of a flagpole antenna in the argon flow have been investigated. The comparison of these dependences with the similar data which were obtained for the well-known coaxial plasmatron of the low power has been made.

Представлена феноменологическая модель импеданса плазмы (МИП) индукционного ВЧ разряда (ИВЧР) в цилиндрической геометрии с учетом воздействия скин-эффекта на распределение электрического поля в плазме. С использованием предложенной модели получены основные составляющие импеданса плазмы ИВЧР и приведено их сравнение с уже существующими моделями. Показано, что устоявшееся в научной литературе представление области проводимости индукционного разряда в виде проводящего кольца толщиной порядка скин-слоя приводит к двукратному занижению расчетного импеданса плазмы. Результаты работы можно использовать как для совершенствования существующих МИП, так и для дальнейшего развития представления о физике ИВЧР.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.33

Рубрики:

Високочастотний (ВЧ), надвисокочастотний (НВЧ), індукційний розряди

Шифр НБУВ: Ж16166 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Отмечено, что большинство известных в настоящее время магнитоплазменных сепарационных устройств применяют ВЧ и СВЧ методы для создания и нагрева плазмы, используя для их реализации ВЧ и СВЧ генераторы, размещаемые вне пределов плазменных объемов, и антенные системы внутреннего расположения. Альтернативой этому могут стать сепарационные устройства, в которых условия создания и нагрева плазмы обеспечиваются развитием физических механизмов (процессов) в самой плазме, приводящих к эффективному самовозбуждению ВЧ-колебаний, ответственных за нагрев ионов. Экспериментально рассмотрены две возможности получения сепарационной плазмы с использованием двух типов разрядов - пучково-плазменного и отражательного, в которых возможно самопроизвольное возбуждение ВЧ-колебаний с частотами и инкрементами порядка ионной циклотронной частоты, и, соответственно, образование плазмы и ее нагрев, в том числе селективное нагревание ионов различных масс.

По аналогии трех режимов существования продольного комбинированного разряда предложено разделить зажигание разряда при одновременном наложении постоянного и высокочастотного электрических полей на три режима: зажигание высокочастотного разряда (ВЧ), возмущенное постоянным электрическим полем; зажигание в комбинированных полях; зажигание разряда постоянного тока, возмущенное ВЧ электрическим полем. Показано, что наложение постоянного напряжения одновременно с высокочастотным сначала увеличивает ВЧ напряжение зажигания, по сравнению с самостоятельным ВЧ разрядом. Однако при достаточно больших постоянных напряжениях ВЧ напряжение зажигания комбинированного разряда уменьшается с увеличением постоянного напряжения и достигает нуля, когда зажигается самостоятельный разряд постоянного тока. Изучено влияние ВЧ напряжения на зажигание разряда постоянного тока. При наложении ВЧ напряжения большего, чем минимальное напряжение зажигания самостоятельного ВЧ разряда, кривая зависимости постоянного напряжения зажигания комбинированного разряда от давления газа состоит из двух частей.

Представлены вольт-амперные характеристики слаботочного режима ВЧ разряда в аммиаке для частот ВЧ электрического поля 13,56 и 27,12 МГц. Получено, что только аномальный режим горения наблюдается при низких давлениях, когда рост тока сопровождается повышением ВЧ напряжения с полным покрытием разрядом площади электродов. Нормальный режим появляется при более высоких давлениях газа, когда рост тока происходит при увеличении площади, занимаемой разрядом на электродах. Разряд горит в аномальном режиме после полного покрытия поверхности электродов. Получено, что нормальная плотность тока увеличивается с повышением давления газа и частоты ВЧ электрического поля. Представлена аналитическая модель, предсказывающая пропорциональность нормальной плотности тока давлению в степени 5/6 и частоте в степени 11/6, что удовлетворительно описывает результаты экспериментов.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.33

Рубрики:

Високочастотний (ВЧ), надвисокочастотний (НВЧ), індукційний розряди

Шифр НБУВ: Ж29137 Пошук видання у каталогах НБУВ 

  Скачати повний текст

Експериментально та теоретично досліджено запалювання, згасання, структуру та режими горіння поздовжнього комбінованого розряду, радіальну структуру високочастотного ємнісного розряду. Виявлено існування трьох режимів запалювання поздовжнього комбінованого розряду в залежності від співвідношення величин високочастотної та постійної напруг. Аналітично виведено критерій пробою газу в поздовжніх комбінованих полях. Знайдено три режими горіння розряду низького тиску в поздовжніх комбінованих електричних полях. Експериментально показано існування ділянки підвищеного нагріву електронів у самостійному ємнісному розряді поблизу стінок розрядної трубки. Виявлено існування перехідного діапазону тиску, у якому спостерігається відхилення від законів подібності нормального режиму розряду постійного струму.

Виявлено, що величина самоузгодженого потенціалу іонно-пучкової плазми в пучковому режимі роботи односітчастої системи практично не залежить від енергії пучка іонів і відповідає потенціалу переходу режиму екстракції з пучкового у плазмовий. Обгрунтовано, що ефективність екстракції іонів в односітчастій системі визначається різницею потенціалів між плазмою індукційного розряду й іонно-пучковою плазмою. Досліджено емісійні характеристики односітчастого джерела заряджених частинок з високочастотним (ВЧ) зсувом плазми за одночасної екстракції іонів і електронів. Виміряно енергетичні спектри заряджених частинок генерованого комбінованого іонно-електронного пучка; для спектрів є характерним один низькоенергетичний пік електронів і два піки іонів. Вивчено проблеми вводу ВЧ потужності у плазму високочастотного індукційного (ВЧІ) та комбінованого ВЧ індукційно-ємнісного розряду. Розроблено аналітичну модель імпедансу плазми ВЧІ розряду для довільної товщини скін-шару. Виявлено, що величина активної компоненти імпедансу плазми ВЧІ розряду низького тиску визначається переважно беззіштовхувальними процесами нагріву плазми, а реактивна складова - областю протікання ВЧ струму в плазмі. Розроблено аналітичну модель імпедансу асиметричного плазмового конденсатора, заповненого плазмою ВЧІ розряду.

Експериментально досліджено вплив неоднорідності магнітного поля на параметри плазми та характеристики високочастотних (ВЧ) і низькочастотних (НЧ) хвильових процесів на двох геліконних джерелах. На великому геліконному джерелі з електромагнітами виявлено механізм підвищення генерації плазми в неоднорідному магнітному полі внаслідок утворення зони з гарячими електронами, а також ймовірний механізм нагрівання цих електронів. Визначено характеристики та механізми збудження НЧ іонно-звукових коливань і ВЧ коливань у бокових полосах накачки в розряді з неоднорідним полем. На компактному геліконному джерелі з постійними магнітами, розробленому в різних модифікаціях, виявлено методи ефективної генерації плазми та вихідного потоку прискорених іонів, оцінено перспективи джерела для технологічних застосувань.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.33

Рубрики:

Високочастотний (ВЧ), надвисокочастотний (НВЧ), індукційний розряди

Шифр НБУВ: Ж29137 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты экспериментальных исследований поверхностных волн в однопроводной линии Губо, инициирующих на ее конце факельный СВЧ-разряд эрозионного типа. Рассмотрены два характерных режима работы линии: как штыревой антенны и как линии, передающей СВЧ-энергию в нагрузку (СВЧ-плазмоид) посредством поверхностных плазмон-поляритонов. Описаны конструктивные особенности СВЧ-модуля, а также дополнительных элементов в его внешней цепи, предназначенных для измерения проходящей мощности: ответвителя, аттенюатора и т. п. Обсуждены перспективы использования линии Губо для передачи СВЧ-энергии в широком диапазоне частот, а также для ряда практических приложений, в том числе для исследования физических свойств новых материалов и полупроводниковых устройств.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.33 + Г241.1-2

Рубрики:

Високочастотний (ВЧ), надвисокочастотний (НВЧ), індукційний розряди

Насичені вуглеводні (парафіни,алкани)

Шифр НБУВ: Ж28079/фіз.-мат. Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.1 + В333.33

Рубрики:

Експериментальні методи і апаратура фізики плазми

Високочастотний (ВЧ), надвисокочастотний (НВЧ), індукційний розряди

Шифр НБУВ: Ж62252 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано модель динаміки плазми у патрубку радіочастотної антени без фарадеєвого екрана, що застосовується для нагрівання плазми в токамаках. Передбачено утворення макроскопічного шару осцилюючого заряду, що виконує роль екрана. Розглянуто зв'язок з явищами, що спостережено у периферійній плазмі токамаків.

В приближении однокомпонентной магнитной гидродинамики представлена математическая модель процессов в индукционных высокочастотных источниках плазмы и электронов. Уравнения записаны в двумерной форме в представлении об аксиальной симметрии задачи. Перенос импульса описан уравнением вязкости, в котором учтены влияния магнитного поля на диссипативные процессы в разреженной среде. Приведены предварительные оценки глубины магнитного скин-слоя и токового слоя. Сформулированы граничные условия, описывающие потоки частиц, импульса и энергии на поверхности устройства.

Рассмотрен процесс конденсации многокомпонентной парогазовой смеси в плазме сварочного факела на примере совместной конденсации паров железа и кремния. Показано, что конденсация каждого из веществ вызывает изменение концентрации электронов в ионизированной среде и, соответственно, изменение зарядов первичных частиц и формирующихся зародышей, что оказывает обратное воздействие на процесс конденсации. Продемонстрирована возможность конденсации паров кремния на зародышах железа и описан механизм образования слоистых частиц.