Реєстраційний номер
0219U004312,
0116U006159
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка і дослідження потужних плазмодинамічних джерел, розвиток методів активної корпускулярної діагностики плазми та фізичних основ новітніх плазмових технологій.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Гаркуша Ігор Євгенійович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
26-04-2019
Організація виконавець
Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" НАН України
Опис етапу
Експериментально досліджено процеси генерації щільних замагнічених плазмових потоків і динаміка їх стиснення при роботі на "важких" інертних газах і сумішах газів в пінч-розрядах магнітоплазмового компресора МПК. Вивчено особливості формування області компресії, а також виміряні параметри компресійної плазми. Виявлено вплив початкових умов розвитку розряду на динаміку стиснення плазмового потоку в МПК і місце розташування області компресії. Встановлено, що положення області компресії визначається в основному початковою концентрацією робочого газу в каналі прискорювача. При зменшенні початкової концентрації газу область компресії зміщується від електродів. Збільшення початкової концентрації газу, за умови збереження інтегрального масової витрати, призводило до здвигу області компресії в напрямку зрізу центрального електроду МПК. Даний результат важливий для пошуку способів зменшення ерозії електродів в різних технологічних застосуваннях пінч-розряду. Показано, що результати вимірювання густини плазми в області компресії добре узгоджуються з результатами теоретичного опису компресійних плазмових потоків в рамках дворідинної МГД моделі. Зокрема, підтверджено, що максимальна густина в області компресії обернено пропорційна початковій густині в прискорювальному каналі Nmax ~ 1/ v N0, що відповідає теоретичним уявленням. Експериментально отримане значення густини в області компресії МПК досягає величини, близької до розрахованої на основі МГД-моделі . Проведено аналіз умов подібності при розвитку розряду з використанням різних робочих газів або суміші газів, що відрізняються атомною масою. Встановлено, що максимальна величина густини при заданій початковій концентрації частинок робочого газу не залежить від інтегрального параметра обміну (інтегральних масових витрат). Результати цього аналізу дозволяють проводити оптимізацію розрядів в МПК з плазмою, як легких, так і важких газів. Визначено, що при роботі на гелії з локальною інжекцією ксенону значно зменшується самопоглинання ліній багатозарядних іонів ксенону периферійної холодної плазмою, в порівнянні з експериментами на чистому ксеноні, що дало можливість зареєструвати спектральні лінії високоіонізованого ксенону (до Xe V) у видимому діапазоні спектра. При цьому густина в компресійному режимі з локальною інжекцією значно перевищувала аналогічну густину, отриману на чистому ксеноні. За допомогою подвійного діагностичного комплексу на пучках важких іонів на стелараторі TJ-II проведені вимірювання флуктуацій плазми на трьох енергетичних аналізаторах. Запуск третього енергетичного аналізатора вперше у світі дозволив проводити одночасно вимірювання в 22 точках плазмового утворення, або в режимі сканування первинним пучком іонів - по всьому перетину плазми через центр. Вимірювання кореляції профілів потенціалу, щільності та флуктуацій плазми як у полоїдальному, так і в тороїдальному напрямках в усьому перетині плазмового шнура дозволяє поглибити розуміння процесів переносу та стабільності плазми у сучасних стелараторах та їх оптимізації. Розроблена автоматизована система для вимірювання рентгенівського випромінювання в реальному масштабі часу. Система дозволяє забезпечувати моніторинг інтенсивності електромагнітних випромінювань під час проведення досліджень в установах керованого термоядерного синтезу, а также підвищення безпеки робіт обслуговуючого персоналу в експериментальній зоні. Розроблено нові пристрої на основі озонових технологій для низькотемпературної стерилізації медичного інструменту, включаючи комплекс для обробки ендоскопів та стоматологічного інструментарію, прилади для обробки опікових ран і отримання озонованою води, а також озонатори компресорного та вентиляторного типу.
Опис продукції
У результаті цих досліджень була розроблена та виготовлена конструкція нейтралізатору на основі повздовжнього струменю натрієвої пари, яка дозволяє щільно перекривати потік натрієвої пари та відкривати його, коли потрібно.Виявлено вплив початкових умов розвитку розряду на динаміку стиснення плазмового потоку в МПК і місце розташування області компресії. Встановлено, що положення області компресії визначається в основному початковою концентрацією робочого газу в каналі прискорювача. При зменшенні початкової концентрації газу область компресії зміщується від електродів. Збільшення початкової концентрації газу, за умови збереження інтегрального масової витрати, призводило до здвигу області компресії в напрямку зрізу центрального електроду МПК.
Автори роботи
Єлiсєєв Дмитро Вiталiйович
Аксьонов Микола Миколайович
Бирка Олег Володимирович
Гаркуша Ігор Євгенійович
Геращенко Станiслав Сергійович
Губарєв Сергiй Павлович
Дешко Галина Миколаївна
Древаль Микола Борисович
Козачок Олександр Станiславович
Комаров Олександр Дмитрович
Крупнiк Людмила Iванiвна
Кулик Микола Васильович
Ладигiна Марина Сергiїв
Марченко Ганна Костянтинівна
Махлай Вадим Олександрович
Соляков Д.Г.
Стальцов В.В.
Таран Валерiй Семенович
Чеботарьов Володимир Володимирович
Чередниченко Тетяна Миколаївна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
