Способ ускорения плазмы Советский патент 1989 года по МПК H05H1/54 

чи плазмы 5 в ускоритель. К анодному блоку 6 и источникам электронов, а также к криволинейным стержням подключены источники 7 питания.

Устройство работает следующим образом.

Через криволинейные стержни 1 с помощью источников 7 питания пропускают ток и включают остальные систем ускорителя (электрическое питание анодного блока 6, ионизационные камеры 4, источиики электронов 3). В результате этого в ускоритель через плазму 5, поступающую из ионизацион- ных камер 4, течет разрядный ток. Оболочка 2 изготавливается из материала с хорошей электропроводностью и при квазистационарном режиме работы ускорителя (например, при длитель ности разряда в сотни микросекунд - миллисекунд) служит экраном для магнитного поля, созданного током в стержнях. Если токи в стержнях направлены против разрядного тока, те- кущего по оболочке катодного блока вдоль оси ускорителя, то суммарное поле имеет необходимую конфигурацию с нулевыми линиями, показанную на фиг, 2. Нулевые линии располагаются над стержнями на приемлемых расстояниях уже при токах в стержне менее 0,1 разрядного тока и вьше.

Сепаратрисная поверхность, .часть

которой показана отрезком М, охватывает один из выступов поверхности катодного блока, называемый плицей. Рас стояние ее от плицы зависит от соотношения разрядного тока и тока в стержне. Выбором подходящей величины последнего можно добиться, что сепа- рЛрисная поверхность М будет проходить достаточно далеко от плицы. Тогда заключенный в области между плицей и сепаратрисой магнитный поток экранирует поверхность плицы от выпадения на нее ускоренных ионов из потока. Экранировка плиц достигается практически при тех же токах в стержнях, которые необходим 1 для экрани- ровки стержней и которые указаны выше. Небольшая часть ионов (0,1-0,2 ускоряемого потока ионов) попадает

д 0 5 О

5

Q

5

в область сепаратрисной поверхности вблизи нулевых линий над стержнями, захватывается здесь и выбывает из процесса ускорения. Поступающие из источников 3 электроны попадают вдоль

I

сепаратрис в область нулевых линий над стержнями и компенсируют заряд приходящих в эту область ионов. Таким образом происходит замыкание разрядной цепи ускорителя. Приходящие из ускоряемого потока в область нулевого магнитного поля ионы передают свою функцию переноса тока электронам, поступающим из цепи питания основного разряда, а сами вместе с компенсирующими их заряд электронами образуют струйки обесточенной плазмы, стекающей вдоль нулевых линий к выходу из ускорителя.

Магнитное поле разрядного тока ослабляется в нишах, сделанных в 0607, лочке катодного блока, изготовленного из хорошего проводящего материала, поэтому уменьшение напряженности магнитного поля в нишах приводит к уменьшению требуемого тока в криволинейных стержнях.

Формула изобретения

1.Способ ускорения плазмы с помощью коаксиального квазистационарного плазменного ускорителя, содержащего камеры предварительной ионизации и ускорения рабочего тела, дрейфовый канал, анодный и катодный блоки, за- ключаюпи1йся в том, что в дрейфовый канал подают рабочее тело и между анодным и катодным блоками прикладывают напряжение, отличающий- с я тем, что, с целью повышения прочности и упрощения условий эксплуатации, по криволинейным стержням, расположенным в нишах тороидной оболочки катодного блока, пропускают ток, а на образованную этим током сепаратрисную поверхность магнитного поля, расположенную в нише, подают электроны.

2,Способ по п. 1, отличающийся тем, что величина тока в стержнях составляет 0,1 величины разрядного тока.

/

Изобретение относится к плазменной технике , в частности, к сильноточным коаксиальным плазменным ускорителям с собственным азимутальным магнитным полем, и может быть использовано для их конструирования. Целью изобретения является повышение прочности конструкции и упрощение условий эксплуатации ускорителя за счет уменьшения тока в стержнях магнитной системы катодного блока. Для этого в коаксиальном квазистационарном плазменном ускорителе, содержащем камеры предварительной ионизации и ускорения рабочего тела, дрейфовый канал, анодный и катодный блоки, в дрейфовый канал подают рабочее тело и между катодным блоками прикладывают напряжение. По криволинейным стержням, расположенным в шинах тороидной оболочки катодного блока, пропускают ток, а на образованную этим током сепаратрисную поверхность магнитного поля, расположенную в шине, подают электроны. В нишах магнитное поле разрядного тока ослаблено. Поэтому при пропускании через стержни тока J_C в направлении, противоположном разрядному току J_P, уже при относительно малых токах магнитной системы J_C ≤0,1J_P образуется необходимая конфигурация магнитного поля, защищающего катодный блок. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

А-Л Фиг.1