Физика плазмы, 2020, T. 46, № 11, стр. 977-984

Прохождение плазмой магнитного барьера плазмооптического масс-сепаратора

В. М. Бардаков ab*, Н. А. Строкин b**, Тхе Тханг Нгуен b***, А. Н. Ступин bc****

a Иркутский государственный университет путей сообщения
Иркутск, Россия

b Иркутский национальный исследовательский технический университет
Иркутск, Россия

c Институт солнечно-земной физики СО РАН
Иркутск, Россия

* E-mail: VMBardakov38@mail.ru
** E-mail: strokin85@inbox.ru
*** E-mail: thethang.pkkq@gmail.com
**** E-mail: al.stupin1@yandex.ru

Поступила в редакцию 19.03.2020
После доработки 01.05.2020
Принята к публикации 18.05.2020

Аннотация

Теоретически и экспериментально исследуется течение плазмы с низким газодинамическим давлением поперек магнитного поля, когда перенос электронов происходит в условиях преобладания столкновений с нейтралами. Учитывается нагрев электронов в электрическом поле, сформированном потоком плазмы, и уход (потери) электронов на стенки канала, между которыми и потоком есть потенциальный барьер. Найдена максимально возможная плотность ионов в потоке, который преодолевает магнитный барьер.

Ключевые слова: плазмооптическая масс-сепарация, энергетические спектры ионов, плазменный ускоритель с замкнутым дрейфом электронов, магнитный барьер азимутатора

DOI: 10.31857/S0367292120110013

Список литературы

  1. Долголенко Д.А., Муромкин Ю.А. // УФН. 2017. Т. 187. С. 1071. [Dolgolenko. D.A., Muromkin Yu.A. // Physics–Uspekhi. 2017. V. 60. № 10. P. 994]. https://doi.org/10.3367/UFNe.2016.12.038016

  2. Renaud Gueroult, Stewart J. Zweben, Nathaniel J. Fisch, and J.-M. Rax // Physics of Plasmas. 2019. V. 26. № 4. 043511. https://doi.org/10.1063/1.5083229.

  3. Морозов А.И., Семашко Н.Н. // Письма в ЖТФ. 2020. Т. 28. Вып. 24. С. 63. [Morozov A.I., Semash-ko N.N. // Tech. Phys. Lett. 2002. V. 28. № 12. P. 1052].https://doi.org/10.1134/S106378501

  4. Строкин Н.А., Бардаков В.М. // Физика плазмы. 2019. Т. 45. С. 51. [Strokin N.A., Bardakov V.M. // Plasma Phys. Rep. 2019. V. 45. P. 46].https://doi.org/10.1134/S1063780X19010148

  5. Мартыненко Ю.А. // УФН. 2009. Т. 179. С. 1354. [Martynenko Yu.V. // Physics–Uspekhi. 2009. V. 52. № 12. P. 1266] DOI: 10.3367/UFNe.0179.200912n.1354.

  6. Кабанов И.А. // Перспективные материалы. 2011. № 10. С. 86.

  7. Winslow D.L. // American Phys. Soc. 47th Annual DPP Meeting. 2005. Abstract #KP1.074.

  8. Горшунов Н.М., Потанин Е.П. // Физика плазмы. 2020. Т. 46. № 2. С. 110. https://doi.org/10.31857/S0367292120020055

  9. Бардаков В.М., Кичигин Г.Н., Строкин Н.А. // Письма в ЖТФ. 2010. Т. 36. Вып. 4. С. 75. [Barda-kov V.M., Kichigin G.N., Strokin N.A. // Tech. Phys. Lett. 2010. V. 36 (2). P. 185. https://doi.org/10.1134/S106378501

  10. Bardakov V.M., Ivanov S.D., Strokin N.A. // Phys. Plasmas. 2014. V. 21 (3). 033505. https://doi.org/10.1063/1.4846898

  11. Bardakov V.M., Ivanov S.D., Kazantsev A.V., Stro-kin N.A. // Plasma Sci. Tech. 2015. V. 17 (10). P. 862. https://doi.org/10.1088/1009-0630/17/10/09

  12. Гришин С.Д., Лесков Л.В. Электрические ракетные двигатели космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1989.

  13. Goebel D.M., Katz I. Fundamentals of electric propulsion: ion and Hall thrusters. Hoboken. John Wiley & Sons Inc. New Jersey, 2008.

  14. Chapman S., Ferraro B.C.A. // Nature, 1930. V. 126. № 3169. P. 129. https://doi.org/10.1038/126129a0.

  15. Ferraro B.C.A. // J. Geophys. Res, 1952. V. 57. № 1. P. 15. https://doi.org/10.1029/JZ057i001p00015

  16. Baker D.A., Hammel J.E. // Phys. Fluids, 1965. V. 8 (4). P. 713. https://doi.org/10.1063/1.1761288

  17. Longmire C.L. Elementary Plasma Physics. New York-London-Sidney: Interscience Publishers Division of John Wiley and Sons Inc., 1963. https://doi.org/10.1016/0029-5582(64)90377-3

  18. Бурсиан В.P., Павлов В.И. // Журнал русского физико-химического общества. 1923. Т. 55. № 1–3. С. 71.

  19. Bardakov V.M., Ivanov S.D., Kazantsev A.V., Strokin N.A., Stupin A.N. // Phys. Plasmas. 2018. V. 25 (8). 083509. https://doi.org/10.1063/1.5037852

  20. Kolev St., Hagelaar G.J.M., Fubiani G., Boeuf J.-P. // Plasma Sources Sci. Tech. 2012. V. 21 (2). 025002. https://doi.org/10.1088/0963-0252/21/2/025002

  21. Das B.K., Hazarika P., Chakraborty M., Bandyopadhyay M. // Phys. Plasmas. 2014. V. 21 (7). 072118. https://doi.org/10.1063/1.489477

  22. Curreli D., Chen F.F. // Plasma Sources Sci. Tech. 2014. V. 23 (6). 064001. https://doi.org/10.1088/0963-0252/23/6/064001

  23. Francis F. Chen. Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion. Second Edition. Vol. 1: Plasma Physics. New York and London: Plenum Press, 1984.

  24. Raizer Yuri P. Gas Discharge Physics. Springer-Berlag Heidelberg, 2001.

Дополнительные материалы отсутствуют.