Многофункциональная установка для демонстрационных экспериментов по физике и технике электронно-пучковой плазмы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Приводится описание созданной в МФТИ установки для демонстрационных и учебных экспериментов, иллюстрирующих физические явления, которые происходят при генерации плазмы инжекцией электронных пучков в плотные газообразные среды и аэрозоли. Установка оснащена многофункциональной рабочей камерой с набором сменяемых элементов, что позволяет демонстрировать разнообразные эффекты, наблюдаемые при взаимодействии электронно-пучковой плазмы с веществом в широком диапазоне условий. Аппаратно-программный комплекс, управляющий работой установки и диагностическими средствами, обеспечивает накопление и компьютерную обработку первичных данных, поддерживает совместимость аппаратуры со стандартными и специально разработанными системами визуализации, что позволяет использовать установку для демонстраций как в офлайн-, так и в онлайн-форматах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Н. Васильев

Объединенный институт высоких температур Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: mvasiliev2006@rambler.ru
Россия, 125412, Москва, ул. Ижорская, 12, стр. 2

Т. М. Васильева

Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет)

Email: tmvasilieva@gmail.com
Россия, 141701, Долгопрудный, Московская обл., Институтский пер., 9

Список литературы

  1. Бычков В.Л., Васильев М.Н., Коротеев А.С. Электронно-пучковая плазма. Генерация, свойства, применение. М.: Изд. МГОУ АО Росвузнаука, 1993.
  2. Васильева Т.М., Баяндина Д.В. // ПТЭ. 2010. T. 53. № 2. C. 142.
  3. Fortov V.E., Gavrikov A.V., Petrov O.F., Sidorov V.S., Vasiliev M.N., Vorona N.A. // Europhys. Lett. 2011. V. 94. P. 55001. https/doi.org/10.1209/0295-5075/94/55001
  4. Аброян И.А., Андронов А.Н., Титов А.И. Физические основы электронной и ионной технологии. М.: Высшая школа, 1984.
  5. Vasilieva T.M., Vasiliev M.N. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2021. V. 49. P. 3307. https/doi.org/10.1109/TPS.2021.3099959
  6. Vasiliev M., Vasilieva T. Materials production with Beam Plasmas // Encyclopedia of Plasma Technology. Boca Raton: Taylor & Francis, 2017. Р. 152. https/doi.org/10.1081/E-EPLT-120054010

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 – электронная пушка, 2 – высоковакуумная камера, 3 – электронный пучок, 4 – выводное окно, 5 – газовое сопло, 6 – контейнер, 7 – ЭПП, 8 – рабочая камера, 9 – откачная вакуумная магистраль, 10 – регулятор расхода газа.

Скачать (270KB)
3. Рис. 2. Генерация ЭПП воздуха в свободном пространстве и вблизи поверхности нагретого металлического диска, Pm = 0.5 Торр.

Скачать (353KB)
4. Рис. 3. Генерация ЭПП воздуха в кварцевой трубке диаметром 20 мм: а – Pm = 5.0 Торр; б – Pm = 2.5 Торр; в – Pm = 1.0 Торр.

Скачать (217KB)
5. Рис. 4. Продольные профили интенсивности свечения ЭПП в кварцевой трубке диаметром 20 мм при различных значениях давления воздуха (компьютерная обработка экспериментальных данных).

Скачать (180KB)
6. Рис. 5. Разлет облака аэрозольных частиц Al2O3 при Pm = 0.2 Торр, плазмообразующий газ – воздух.

Скачать (597KB)
7. Рис. 6. Экран монитора АЦП при измерении потенциала сферического зонда (3) и кольцевого зонда (2) при генерации ЭПП воздуха в кварцевой трубке при переменном (падающем) давлении плазмообразующего газа (1).

Скачать (293KB)
8. Рис. 7. Экран монитора спектрометра AvaSpec-2048 при регистрации оптического спектра излучения ЭПП азота, возбуждаемой в кварцевой трубке.

9. Дополнительные материалы
Скачать (889KB)

© Российская академия наук, 2024