Прибор для измерения интенсивности плазменного потока

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от а вт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 02.Х.1968 (№ 1273933/26-25) Сввз Свветеиит

Фоциалистичесиил

Респу0яив

327407

М. Кл. G О1 и 27 62 с присоединением заявки ¹-—

Номитет по делам иаобретений и открытий ири Совете Министров

СССР

Приорнтет—

УДК 533.9.08 (088.8) Опубликовано 26.1.1972. Бюллетень Х2 5

Дата опубликования описания 13.IV.1972

Азт; ры изобретения

В. А. Бурцев и В. Н. Литуновский

Заявитель

ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ

ПЛАЗМЕННОГО ПОТОКА

Изобретение относится к приборам для измерония интенсивности плазменного потока в исследованиях по управляемому термоядерному опнтезу, плазменным двигателям и т. д.

Известен прибор для измерения параметров плазмы, состоящий из двух коаксиальных пилиндричс,.ких электродов, токо|провода, конденсатора и шунта, а также прибор, сосгоящий из металлических пластин для измерений методом рассасывания плазмы. Однако эти пр иборы .имеют, низкое временное разрешение, и при измерениях с их помощью параметров плазмы,возникают трудности, обусловленные необходимостью одновременного выполнения требований миниатюризации электродной части прибора и обеспечения соотве:пствующей электрической прочности зазоров.:между плас пинами.

Цель изооретения — создание KQHcTlpукции прибора с вьпсоким,време нным и .пространственным разрешением, предназначенного для .измерения интенсивности им1пульсного высокоскоростного плазменного потока.

Цель достигается путе м уменьшения паразитной индуктивности электричес кой,цепи, для чего в предлагаемом приборе иапользованы коаксиальные электроды, направленные навст|речу ллазмен ному потоку и подсоединенные с помощью,коакоиального токопровода к заряжаемому поред измерением ммалоиндуктивному конденсатору, служащему .в качестве,uc I о спика;высокого напряжения.

Сигнал, пропорциональньш электрическому току в це пи прибора, снимается с малоиндуктивного сопротивления шунта и подаепся на вход осциллографа.

Геометрия прибора позволяет пропзводнгь исследование пространственного распределения интенсивности высокоскоростного плазмеьпюго потока малого сечения, поскольку уменьшение радиального размера электродной части прибора можно производить без изменения величины зазора между электродами, т. е. без изменения его электрической прочности.

15 При иопользовании скользящего по наружной IIOBepxHocTH коаксиального токопровода уплотнения электродная часть прибора легко вводится в .вакуумную камеру плазменной установки на желаемую глубину. Последнее обстоятельство позволяет:при исследовании распространения плазменного сгустка в свободном пространстве избежать размещения электродной части, прибора в ооластях с повыllIBHí0é плотностью плазмы и значительной

25 интенсивностью ультрафиолетового излучения, спасных с точки зрения развития само сгоятельного разряда между электродами, и провести эквивалентные измерения по соответствующим личиям потока в областях менее

30 опасных.

327407

Прь7бор Ml0>IccT obITb H cfloJlb30Bdkl + III «1>оведения исследований импульсных потоков, созда ваемых с помощью различных плазменных уокор;ителей. Он,позволяет вростым спо(собом определить .распределение плотности плазмы по сгустку,и оценитг количество содержащихся,в нем заряженных частиц. Последняя оценка производится путем непо средственног0 Оcциллографи рования напряже ния на ко нденсаторе, изменение, которого пропорционально электрическому заряду, поступившему в при60р (оценка справедлива для достато IHO «÷èстых»;плаз,мевных сгустков) .

На фиг. показан оощий,вид прибора; «и фиг. 2 — сечение по Л вЂ” Л на фиг. 1.

Предлагаемый прибор, содержит электроды 1, наружный проводник 2 коаксиалыного

ToKcMipoiB0i+3,,внутренний проводник 8 токопровода с пленочной изоляцией 4, фторопластовую втулку 5, корпус 6, тройник 7, шунт 8, внутренний ггроводн ик 9 тройника, рулонные,ко нденсаторные секциями 10, внутренние вкладыши 11, нару>кные вкладыши секций 12, пластинчатый диэлеыгрик 18, l«,7åío÷íólo изоля:цию 14, электрический ввод 16 и ско7ьзящсе ва.куумное уплотнение 16.

Электроды 1 «прибора закрепляют на конце малоиндуктив«ого коаксиального токопровода, состоящего из наружного 2,,внутреннего 8 проводников и пленочной изоляции 4. Фторопластовая втулка 6 слу>кит одновременно для изоляции между электродам«и вакуум ного уплотнения.

Наружный проводник коаксиалыного токопровода прикреплен к корпусу 6, состоящему из двух половин. С противо«оложной стороны корпуса крепят тройник 7, в котором устанавливают,малоинду ктивный шунт 8.

Между внутренними проводниками токо«ровода и грой!ника 8 и 9 соответственно, включен конденсатор, .состоящий из рvJIoHHblx !ссКций 10 с бумажно-масляной,или .иной изоляцией, обладагощих большой емкостью и;высокой собственной частотой.

На фигурах показано подсоединение двух секций параллельно. Число секций может быть удвоено или утроено оез изменения конструкции прибора. Пара внутренних (близлежащих) вкладышей 11 секций ic одинаковым потенциалом IlpoõîäHT в полость внутри цеklгра Ib«ого проводника гокопровода через и;>одольнуlo щель «за>кимаегся между д вумя полови«ами внутреннего проводника тройника.

Наружные вкладыши 12,накладывают на бо5 ковую поверхность вну Тр BH!HEго пр оводника токо77розода. Надежный элекгрический конгакт между .н«ми обеспечивается с помощью

«пас гинчатого диэлектрика 18. Пленочный диэ.тектри к 14 используется для .изоляции меж 0 ду разнопотенциальными вкладышами, а также между внутренними, проводниками токопровода и тройника.

Зарядка конденсатора осуществляется с помощью электрического ввода 16.

l,> При и оп ользовании прибора на .плазменн0й установке его электродную часть вводят в iaaкуумную камеру на необходимую глубину с помощью коакоиального токопровода и скользящего «о его наружной поверхности у1«лотне20 пия 16.

Перед измерением и нтенсивности потока необходимо определить минимальное напряжение ьмсжду электродами прибора, необходимое

2:-> для полного «рассасывания» иодящего в область поперечного электрического поля плазменного потока. BO время измерения «еобходимо, чтобы напряжение между электродами

«е становилось меньше этого минимального

00 напряжения «рассасывания».

Предмет изоорстения

Прибор для измерения HHòåícèâíoñòè «лаз35 менного!IIoT01

4> пропущсны через продольну.о щель .во,внутреннем,проводнике токопровода и закреплены между двумя .половинками внутреннего проводн>гка токоировода, к которому подсоединеио малоиндуктввное сопротивление шунта и

50 высокочастотный разъем.

327407

1а;

rt — 
Д-А

Фиг. 1

11 10 иг. 2

Составит;".ть Б. Кононов

Редактор И. Орлова Текрсд Е. Борисова Корректоры О. Зайцева и О. Тюрина

Заказ 939 Изд. М !26 Тир1. 448

1 ираки Под.пивное

Ut- ИИПИ Комитета по делам «лзобретений и отйрьпий при Совете Минпспров СССР

Мюра, Ж 35, Ра.ушская иаб., д. 4/5 бтастная типографии Костромского управления по печати