Кафедра 21 “Физика плазмы”

 

ПЛАЗМЕННЫЕ УСТАНОВКИ

( для групп Т8-21, Е8-04)

 

Раздел 1. Диагностическое оборудование плазменных установок.

 

1 неделя.

Основные задачи диагностики плазмы. Диапазон изучаемых параметров плазмы:  температура, плотность, время жизни. Классификация методов диагностики. Измерение импульсных токов. Шунты. Устройство и расчет пояса Роговского. Частотные ограничения. Измерение напряжений. Делители. Интегрирующие и дифференцирующие элементы измерительных цепей. Измерение электропроводности плазмы.

2 неделя.

Измерение импульсных магнитных полей и токов в плазме. Магнитные зонды. Элементы зондовых систем и их параметры. Частотные ограничения. Электрические зонды. Вольт-амперные характеристики зондов, методы их обработки. Двойной зонд. Зондовые измерения в магнитном поле. Возмущения, вносимые зондом  в плазму. Критерии применимости зонда для измерения в плазме.

3 неделя.

Методы высокоскоростной осциллографии. Фотографирование и “запоминание” осциллограмм. Многолучевые системы. Современные отечественные осциллографы. Борьба с помехами при импульсных электротехнических измерениях.

4 неделя.

Фотографические методы регистрации. С.Ф.Р. Покадровая съемка, фоторазвертка . Затворы с ячейками Керра и  магнитооптический затвор. Электронно-оптические преобразователи. Теневой метод и метод Теплера.

5 неделя.

Измерение давления и импульса в плазме. Пьезо-электрические датчики давления. Конструкция датчиков открытого  закрытого типа. Датчики других типов.

6 неделя.

Калориметрические методы измерения энергии плазменных потоков. Калориметр. Термозонд. Болометры.

 

Раздел II. Техника больших импульсных токов.

7 неделя.

Накопители энергии: механические, химические, световые, электрические ,емкостные и индуктивные, комбинированные.

8 неделя

Общая схема ГИТ. Расчет электрических параметров ГИТ.

Емкостные ГИТ. Режимы заряда и разряда емкостных ГИТ. Работа емкостных ГИТ на индуктивную нагрузку.

9 неделя.

Конструкция высоковольтных импульсных конденсаторов. Устройство конденсаторных секций, конденсаторные батареи, изоляции, кабели, ошиновка. Некоторые промышленные конденсаторы.

10 неделя.

Индуктивные ГИТ, основные параметры, режимы заряда и разряда. Работа в режиме “обострителя энергии”.

11 неделя.

Коммутация сильных токов. Вакуумные разрядники, магутрон, способы управления разрядниками. Искровые  разрядники и управление ими. Разрядники высокого давления. Условия параллельной работы разрядников. Обрыв тока.

12 неделя.

Общая схема ГИН. Генераторы Маркса-Аркадьева, работа ГИН на нагрузку.

 

Раздел III. Получение стационарных и импульсных магнитных полей.

13 неделя.

Основные формы магнитных полей в экспериментах по физике плазмы. Импульсные и стационарные поля. Энергия магнитного поля. Получение сильных стационарных магнитных полей. Мощности, потребляемые соленоидами. Оптимизация соленоидов.

14 неделя.

Тепломеханические расчеты: расчет усилий на катушках, выбор и расчет расхода теплоносителя. Криогенные соленоиды. Сверхпроводящие системы. Свойства сверхпроводников. Расчет, разработка, устройство СП магнитных систем. Примеры современных установок.

15 неделя.

Импульсные магнитные поля. Расчет систем в импульсном режиме. Концентрация магнитного потока. Факторы, ограничивающие получение сверхсильных магнитных полей, гидродинамический расчет, тепловой взрыв “скин-слоя”.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.*	530.2. М-54	Методы исследования плазмы. сб. под ред. Лохте-Хольгревена. М. МИР. 1971
2.*	535Д-59.	Дубовик А.С. Фотографическая регистрация быстропротекающих процессов. М. Атомиздат. 1984.
3.*	533 С/31	Сенченков А.Л. Техника физического  эксперимента. Измерение физических величин. Работа с высоким напряжением и ядерным излучением. Вакуумная техника. М. Энергоатомиздат. 1988.
4.*	537/ 8 Л-14.	Лагутин А.С., Ожогин Е.И. Сильные импульсные магнитные поля в физическом эксперименте. М. Энергоатомиздат. 1988
5.*	537.8/С-36.	Сильные и сверхсильные магнитные поля и их применение. М.МИР. 1988.
6.*	533.Д44	Диагностика плотной плазмы. Под ред. Н.Г. Басова М.: Наука, 1989.

 

*) книга находится в читальном  зале