Научный архив: статьи

Представлено описание компактного и энергетически эффективного ЭЦР‐генератора направленного рентгеновского излучения узкого спектрального диапазона, созданного на основе коаксиального резонатора.

Представлены результаты численного моделирования ЭЦР‐нагрева частиц плазмы в источнике CERA-RX в присутствии пульсирующего по случайному закону электрического поля с учетом влияния коллективных эффектов. Установлено, что в этих условиях энергетический спектр электронов обедняется в области низких энергий за счет увеличения числа частиц в высокоэнергетичной области и зависит от полярности пульсирующего поля.

Рассмотрен механизм авторезонансного ускорения релятивистского сгустка электронов, инжектируемых вблизи фокальной плоскости лазерного излучения основной моды. Показано, что на расстоянии порядка удвоенной рэлеевской длины образуется трубчатый электронный пучок. Ширина пучка и средняя энергия определяются условиями инжекции.

Установлен механизм возникновения пульсаций электрического поля на частоте поля накачки 2,45 ГГц, и показана возможность их влияния на эффективность генерации характеристического излучения в источнике CERA-RX(C).

Установлено, что при положительном потенциале на осевом электроде коаксиального резонатора CERA-RX(C) в режимах генерации рентгеновского излучения в спектре СВЧ-сигнала из резонатора регистрируются сателлиты основной частоты 2,45 ГГц, частота которых линейно зависит от величины потенциала. Hа основе полученных результатов делается вывод о формировании в азимутально симметричной ЭЦР-области источника сгустков электронов, скорость азимутального дрейфа которых определяется потенциалом на осевом электроде

Представлены результаты экспериментального исследования параметров плазмы, формируемой в узком коаксиальном резонаторе инжектора CERA-RI-2. Определены зависимости газовой и энергети- ческой эффективности формирования ионного потока от массового расхода рабочего газа – Ar.

Представлены результаты численного моделирования движения частиц плазмы в плазменном ЭЦР-инжекторе CERA-RI-2. Определены области доминирующих потерь частиц плазмы и интенсивность плазменных и ионных потоков.

Методом частиц в ячейке проведено 3D-моделирование плазмы для конфигурации полей, реализуемых в ЭЦР-источнике (2,45 ГГц) рентгеновского излучения CERA-RX(C). Получены зависимости энергетических спектров электронов, высаживаемых на электрод-мишень, от амплитуды и частоты пульсаций электрического поля, лежащей в мегагерцовом диапазоне. Проведено сравнение с результатом натурного эксперимента.

Представлены результаты экспериментального исследования параметров ЭЦР-плазмы, формируемой в коаксиальном резонаторе со спиральной волноводной структурой. Определены зависимости газовой и энергетической эффективности формирования ионного потока от массового расхода рабочего газа (Ar) и СВЧ-мощности (2,45 ГГц), вводимой в резонатор.

Методом частиц в ячейке проведено трехмерное моделирование потоков ионов криптона и ксенона в плазменном ЭЦР-инжекторе CERA-RI-2. Расчеты выполнены для различных величин плотности плазмы, напряженности электрического СВЧ-поля и разности потенциалов между сеткой и корпусом резонатора. Определены зависимости интенсивности массового потока ионов от параметров эксперимента.

Экспериментально установлено, что в диэлектрическом плазмопроводе при ЭЦР-разряде и в условиях реализации возбуждения стоячей ионно-звуковой волны формируется пространственно локализованное плазменное образование с высокой яркостью свечения. На основе полученных результатов делается вывод о возможности создания компактных источников интенсивного излучения, спектр которых определяется типом рабочего газа или смеси газов, источников интенсивных потоков химически-активных частиц, а также источника плазмы для двигателя коррекции орбит легких космических аппаратов.

Представлены результаты экспериментального исследования условий возникновения НЧколебаний в плазменном кольце, формируемом ЭЦР-разрядом (Ar) в узком коаксиальном резонаторе. Установлена область параметров разряда, при которых эти колебания являются устойчивыми. Предполагается, что регистрируемые колебания являются следствием возникновения электростатической волны, распространяющейся в азимутальном направлении.