Способ генерации кумулятивной плазменной струи и устройство для его осуществления.

(я)5 Н 05 Н 1/ОО ЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСВ ТОР мпульсной и применеганерации отоков для Осится к импу ожет найи пр устройств ген зменных лото ейтронного и ьснои именерации ов для ентгев ускорителях ение слоев 8, 9 овения кумуляующим Обра ия является итивной плазм ыше нно тр чают ко областкаждой мутат межэлек ры элект ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(56) Баум ФЛ и др. Физика взрцва, М.: Наука, 1975, с. 285, 387.Физика плазмы, 1977, т. 3, М 5, с, 971. (54) СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ КУМУЛЯТИВНОЙ ПЛАЗМЕННОЙ СТРУИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к иплазмодинамике и может найтние при разработке устройствавысокоскорОстнцх плазменных и Изобретение отн плазмодинамике и м ние при разработке высокоскоростных пла создания источников н новского излучения.Целью. изобретен ние скорости кумуля На чертеже показана схема прмого способа,Устройство сэлектроды 1 - 4, расзующих коническорично и навстречупересечения внешнлей образует зону кв канал 5 вывода плпара электродов чключена к батарее одержит коаксиальнцеположенные вдоль обрай поверхности симметдруг другу. Поверхностьих электродов ускоритеумуляции, переходящую азменной струи. Каждая врез коммутатор Р под- С, На чертеже также поЖ 1540639 А 1 создания источников нейтронного и рен 1 геновского излучения. Целью изобретен ия является повышение скорости кумулятивной плазменной струи, Формируют по крайней мере два токовых слоя в коаксиальных ускорителях путем пропускания разрядного тока в газовой среде, Токовые слои разгоняются в ускорителях и сталкиваются под уг-д дед ддд-д)(д+дд. д у- показатель адиабаты газа, При этом торцы центральных электродов удалены от точки пересечения их осей на расстояние, которое выбирается из условия достижения током максимального значения к моменту столкновения слоев, а место стыка внешних электродов снабжено профилированным отверстием. 2 с.п. ф-лы, 1 ил,казаны сформированные плазменные слои б, 7, поло в момент начала их столк тивная струя 10,Устройство работает с эом.Межэлектродное простелей заполняют рабочимиль стационарно до маср. Рабочее напряжение кобирают из условия обеспечтока в электродах, не наруэионную стойкость, и иэ уния разрядным током навеличины, необходимой драспределения в межэлстранстве,Одновременно вклюР, разряжая батареи С. Втродного пространства транство ускоригаЗОм импульСно совой плотности нденсаторов выения разрядного шающего их аэрословия превыше- участке разгона ля равномерного ектродном про 1540639ускоряются пондермоторными силами собственного разрядного тока на участке разгона длиной 1. Плотность р слоев в момент столкновения устанавливают подбором начального давления рабочего газа (начальная плотность ро) и длины области ускорения 1Р=Ро 4+ -),1где первое слагаемое характеризует увеличение плотности эа фронтом сильной ударной волны, а в 1 орое - увеличение плотности за счет сьоебания токовым слоем иониэироВанных нейтралОВ. Одновременность Выхода плазменных слоев в зону кумуляции и одинаковые скорости их продольного дви 20 жения устанавливакь г одновременностью включения стартовых коммутаторов Р, идентичностью параметров конденсаторных батарей С и гермеьических размеров коаксиальных электродов 1, Э и 2, 4. Длина 1 разгонного участка должна быть такой, чтобы к моменту столкновения ток в плазменных слоях был максимальнымт.е. йс е/ к 1= - е 1макс где Е - индуктивность разрядного контура; 30 Чмакс - максимальчая скорость токовогослоя в момент столкновения. В момент столкновения сблизившихсяплазменных слоев 8. 9 образуется остроУГОЛЬнаЯ ГеОЛОСТЬ КЛИН) ИЛИ КУМУЛЯТИВНВЯ ВОРОН Ка, ЗВХЛОПЫВа НИ 8 КГПОеРОЙ ВСТРВЧНО НаПРавлеННЫМИ НабегаЮЩИМЛ ПОеОКаМИ плазмы приводит к образованию кумулятив" ной струи 10, выходяи 18 й через канал Б с профилированным отверстием.Столкноьение плазм 8 нных слоеВ перВоначдльно происходит у вершины кумулятивной воронки, По мере взаимно о проникновения слоев друг в друга В резуль" тате кулоновского торможения Встречно дви)кугцихся потоков плазмы расгет тем" пература на длине максвеллизации, в результате чего электрони и ионы зоны торможения получэоь более Высокую тепловую скорость. Магнитное поле токовых слоев, Вытесняясь иэ этой прогретой зоны, переходит в менее нагретую область, а именно вверх от вершины образоьавшейся воронки к 88 основанию, увеличивая тем и" 0 самым магнюное даьление. Ло мере его увеличения с приближением к основагелло Всронки скорость ее захлопывания Возрародов возникают одинаковые синхроннонарастающие токи, сосредоточенные вплазменных скин-слоях. Токовые слои б, 7стает. Кумулятивная струя формируется последовательно, начиная с областей плазменных слоев, находящихся у вершины кумулятивной воронки. Азимутальные поля в тылу сталкивающихся плазменных слоев препятствуют отбросу назад части их массы при кумуляции,При соблюдении перечисленных выше условий, главными из которых являются критерии по току внутри плазменных слоев и по углу схождения, генерируется кумулятивная струя, скорость кс 1 орой Ч превышает скорость сходящихся плазменных слоев в соответствии с уравнением Ч = = О сьуф/4). Формула изобретения 1, Способ генерации кумулятивной плазменной струи, Включающий формирование сходя 1 цегося газодинамического слоя В остроугольнойеомеьрии клина или воронки В процессе кумулятивного столкновения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения скорости Ч кумулятивной плазменной струи, формируют по крайней мере два сходящихся слоя, разгоняют их до скоростей столкновения Ч = 13 ст 9 ф /4) путем пропускания В Газе разрядных токов, величины которых на участке разгона больше значения, необходимого для равномерного распределения тока В межэлектродном пространстве, и произво ят столкновение под углом й 2 агст 91 - 2(у - 1)(у+ 1) с токами и массовой плотностью слоев в момент столкновения соответственно равными 37,9 10 Ч д 31 п ф/4) ф/и, р ==рь(4+ 1 И), где у - показатель адиабаты; ро - начальная плотность рабочего газа, КОм; 1 - длина разгонного участка, м;з,д толщина плазменного слоя, м; и - колигество сталкиваемых слоев,2, Устройство для герметизации кумулятивной плазменной струи, состоящее из ускорителя с коаксиальными электродами, о т л и ч а ю ьц е 8 с я тем, что в устройство введен дополнительно по крайней мере один ускоритель, оси ускорителей расположены вдоль образующих конической повеохности симметрично относительно ее оси с усаом ори вершине консе а (и -- 2 агсщ У 1 - 2)у - 1 ) ( 1 е + 1 ), Гд 8 показатель адиабаты, торцы внутренних центральных электродов ускорителей удалены от точки перемещения осей ускорителей, а вместо стыка внешних электродов снабжено профилированным отверстием.154063 ЯСоставитель А. Рудиков Редактор Т. Лошкарева Техред М.Моргентал Корректор Заказ 4634 Тираж 258 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101