Исследование физических процессов формирования интенсивных потоков плазмы на основе сильноточного вакуумного дугового разряда применительно к Z-пинчам
В настоящее время металлические Z-пинчи используются наряду с проволочными и газовыми Z-пинчами. Одним из важнейших параметров оболочки лайнера на стадии формирования является распределение вещества (по радиусу, и по его длине). Наиболее информативным методом исследования распределения плотного плазменного потока является импульсная рентгеновская радиография на основе X-пинча, обеспечивающая пространственное разрешение около 10 мкм при разрешении времени около 1 нс. Диагностика в сочетании со ступенчатым ослабителем, изготовленным из того же материала, что и исследуемая плазма, позволяет проводить не только качественный, но и количественный анализ структуры потока плазмы. Основная цель исследования – изучение распределения линейной массы плазменных струй различной конфигурации.
Введение………………………………………………………………….11 стр.
Актуальность исследования……………………………………………..12 стр.
Цель исследования ………………………………………………………13 стр.
1. Глава 1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И
ДИАГНОСТИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА……………………….14 стр.
1.1. Описание и схема генератора тока ИМРИ-5……………………14 стр.
1.2. Описание диагностики, использованной при проведении
экспериментов на генераторе ИМРИ-5………………………….16 стр.
1.2.1. Активный делитель напряжения…………………………………18 стр.
1.2.2. Индуктивная петля………………………………………………..19 стр.
1.2.3. Пояс Роговского…………………………………………………..20 стр.
1.2.4. Схема регистрации оптического изображения плазменной струи на
оптическую 4-х кадровую камеру HSFC-Pro…………….……..22 стр.
1.2.5. Описание метода рентгеновской радиографии…………………23 стр.
2. Глава 2. УСЛОВИЯ И СХЕМЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ……….28 стр.
2.1. Схема плазменной пушки №1……………………………………28 стр.
2.2. Схема плазменной пушки №2…………………….………………30 стр.
2.3. Схема плазменной пушки №3……………………….……………31 стр.
2.4. Схема плазменной пушки №4……………………….……………32 стр.
3. Глава 3. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ..33 стр.
3.1. Результаты полученные при использовании экспериментальной
схемы №1………………………………………………………….33 стр.
3.2. Результаты полученные при использовании экспериментальной
схемы №2………………………………………………………….36 стр.
3.3. Результаты полученные при использовании экспериментальной
схемы №3…………………………………………………………..40 стр.
3.4. Результаты полученные при использовании экспериментальной
схемы №4………………………………………………….………42 стр.
3.5. Определение средней массовой скорости плазменной струи….44 стр.
4. Глава 4. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
ПИНЧЕВАНИЯ ПЛАЗМЕННОГО СТОЛБА………………….46 стр.
4.1. Критерий пинчевания в условиях характерных для плазмы дугового
разряда………………………………………………………..……46 стр.
5. Глава 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭРОЗИИ АЛЮМИНИЕВОГО КАТОДА
ВАКУУМНОГО ДУГОВОГО РАЗРЯДА НА ОСНОВЕ
РАДИОГРАФИЧЕСКИХ ДАННЫХ……………………………47 стр.
6. Глава 6. ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ,
РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ………………………………………..52 стр.
6.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения
научных исследований с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения………………………………..………………53 стр.
6.1.1. Потенциальные потребители результатов исследования…………53 стр.
6.2. SWOT-анализ………………………………………….…………….54 стр.
6.3. Планирование этапов и выполнения работ проводимого
научного исследования……………………………………………58 стр.
6.3.1 Структура работ в рамках научного исследования……….……..58 стр.
6.3.2. Планирование этапов и выполнения работ проводимого
научного исследования……………………………………………60 стр.
6.3.2.1. Структура работ в рамках научного исследования……………60 стр.
6.3.2.2. Разработка графика проведения научного исследования……61 стр.
6.4. Бюджет научного исследования…………………………….….….65 стр.
6.4.1. Расчет материальных затрат научного исследования……….….65 стр.
6.4.2. Основная заработная плата научно-производственного
персонала…………………………………………………………..67 стр.
6.4.3. Дополнительная заработная плата научно-производственного
персонала…………………………………………………………..70 стр.
6.4.4. Отчисления на социальные нужды……………………………….71 стр.
6.4.5. Накладные расходы……………………………………………….71 стр.
6.4.6 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского
проекта……………………………………………………….……72 стр.
Глава 7. СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ………………….77 стр.
Введение………………………………………………………………….77 стр.
7.1. Производственная безопасность……………………….…………..78 стр.
7.1.1. Анализ выявленных вредных факторов при разработке и
эксплуатации проектируемого решения…………………………79 стр.
7.1.1.1. Электромагнитное излучение………………………………..…79 стр.
7.1.2. Анализ выявленных опасных факторов при разработке и
эксплуатации проектируемого решения…………………………81 стр.
7.1.2.1. Электрический ток………………………………………….…..81 стр.
7.1.2.2. Пожар………………….…………………………………………83 стр.
7.2. Экологическая безопасность……………………………………..85 стр.
7.2.1. Защита селитебной зоны…………………………………………85 стр.
7.2.2. Защита атмосферы……………………………….………….……89 стр.
7.2.3. Защита гидросферы…………………………………………….…90 стр.
7.2.4. Защита литосферы…………………………………………………91 стр.
7.3. Безопасность в чрезвычайных ситуациях……………………….93 стр.
7.3.1. Поражение электрическим током………………………….…….93 стр.
7.3.2. Затопление…………………………………………………………93 стр.
7.3.3. Пожар……………………………………………………………..94 стр.
7.4. Правовые и организационные вопросы обеспечения
безопасности………………………………………………………96 стр.
7.4.1. Специальные правовые нормы трудового законодательства….96 стр.
7.4.2. Организационные мероприятия при компоновке рабочей
зоны……………………………………………………..…………97 стр.
Заключение…………………………………………………………..…102 стр.
Библиографический список………………………………………..…..103 стр.
Приложение А…………………………………………………………..107 стр.
Предварительные эксперименты, проведенные с сильноточным
(~70 кА) вакуумным дуговым разрядом указывают на то, что профиль
плотности вещества, сублимированного с поверхности катода, и
распространяющегося в вакуумный промежуток, представляет собой
вытянутую “стержнеобразную” форму. Этот экспериментально
зарегистрированный факт свидетельствует о частичном захвате тока дуги
распространяющейся плазмой. Поскольку захват тока плазменным
потоком должен влиять на формирование структуры самого плазменного
потока, то это может иметь важное значение для реализации проектов
формирования оболочек Z-пинчей с локализацией вещества на центре
лайнерных систем при значительной их длине. Другой экспериментально
зарегистрированный факт состоит в том, что при плотности тока свыше
~2.5*105 А/см2 наблюдается аномально большая масса испаренного
вещества катода. Данный факт позволяет надеяться на то, что технология
формирования плазменных лайнеров будет применима не только на
установках малого и среднего уровня токов (до 1 МА), но и на генераторах
мультимегаамперного уровня. Схемы и методы диагностики,
использованные при проведении данных экспериментов, помогут понять и
охарактеризовать те физические процессы, которые происходят при
формировании сильноточных вакуумных дуговых разрядов и
направленных плазменных струй.
Актуальность исследования
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
4.9 (20 отзывов)
5 (8 отзывов)
5 (428 отзывов)
4.4 (59 отзывов)
5 (158 отзывов)
4.8 (1033 отзыва)
5 (49 отзывов)
4.8 (373 отзыва)
4.5 (9 отзывов)
