Импульсная разрядная камера

 

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для использования в технике плазменного эксперимента и в ускорительной технике. Цель изобретения повысить плотность потока энергии и увеличить КПД передачи энергии в разряде. Разрядная камера содержит два электрода, между которыми размещен изолятор с отверстием на оси. В электродах установлены диэлектрические вставки с напыленным слоем металла, причем радиус вставок R определяется из соотношения , где I разрядный ток, H_c - критическая напряженность магнитного поля для металла, S_o толщина скин слоя линейной диффузии. При пропускании разрядного тока напыленный слой металла взрывается и образуется токопроводящий плазменный слой с проводимостью, значительно превышающей проводимость паров металла. В итоге уменьшаются джоулевы потери, связанные с нелинейной диффузией поля в металл. Устройство позволяет увеличить плотность потока энергии в разряде до 10¹² Вт/см². 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к устройствам для накопления и транспортировки электромагнитной энергии в нагрузку, используемым в ускорительной и плазменной технике. Цель изобретения увеличение плотности потока энергии и повышение КПД передачи энергии в разряд путем уменьшения джоулевых потерь, связанных с аномальной диффузией магнитного поля в металл. На чертеже показана конструктивная схема разрядной камеры. Импульсная разрядная камера состоит из двух электродов 1, между которыми размещены изолятор 2 с отверстием 3 по его оси и источник питания 4, подключенный к электродам. Каждый электрод имеет диэлектрическую вставку 5, соосную отверстию 3 в изоляторе 2, с напыленным на диэлектрик слоем металла 6. Радиус вставки определяется из соотношения: < R < где I рабочий ток источника питания; Н_с критическая напряженность магнитного поля для металла; S_о толщина скин-слоя линейной диффузии. Электроды 1, напыленный слой металла 6 и разрядный промежуток, образованный отверстием 3 в изоляторе 2, включены в последовательную цепь с источником питания 4. Импульсная разрядная камера используется следующим образом. После подачи импульса напряжения от источника питания 4 пробивается разрядный промежуток в отверстии 3 и по последовательной цепи из электродов 1, напыленного слоя металла 6, разрядного промежутка, образованного отверстием 3 в изоляторе 2, и источника питания 4 начинает течь ток. При протекании тока напыленный слой металла 6 взрывается и образуется токопроводящий плазменный слой. Этот слой соединяет электроды 1 с разрядным промежутком, образованным в отверстии 3 в изоляторе 2, к которому и передается энергия от источника питания. При радиусе образованного токопроводящего плазменного слоя меньшем I/2πН_с сопротивление слоя значительно меньше сопротивления паров металла (вследствие ионизации паров и зависимости сопротивления плазмы Т^-3/2). Таким образом, потери на джоулев нагрев снижаются и увеличивается КПД передачи энергии в отверстии 3. Кроме того, вследствие увеличения плотности тока увеличивается плотность потока энергии в разряд. Предлагаемая камера позволяет увеличить плотность потока энергии в разряд с 10¹⁰ до 10¹² Вт/см². Кроме того, увеличивается КПД передачи энергии в разряд до 50%

Формула изобретения

ИМПУЛЬСНАЯ РАЗРЯДНАЯ КАМЕРА, содержащая два электрода, между которыми размещены изолятор с отверстием по его оси, и источник питания, подключенный к электродам, отличающаяся тем, что, с целью увеличения плотности потока энергии и повышения КПД передачи энергии в разряд путем уменьшения джоулевых потерь, каждый электрод снабжен соосной отверстию цилиндрической диэлектрической вставкой с напыленным на диэлектрик слоем металла, обращенным к изолятору, а радиус R вставки определяется соотношением где I рабочий ток источника питания; H_с критическая напряженность магнитного поля для металла; S₀ толщина скин-слоя линейной диффузии.

РИСУНКИ

Рисунок 1