Научный архив: статьи

Численным моделированием показана возможность сильного влияния пульсирующего по случайному закону электрического поля на ЭЦР‐нагрев в неоднородном магнитном поле. Установлено, что в этих условиях энергетический спектр электронов обедняется в области низких энергий за счет увеличения числа частиц в высокоэнергетичной области. Предполагается использовать этот эффект для увеличения эффективности генерации рентгеновского излучения в ЭЦР‐источниках.

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.

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.

Экспериментально и численно изучается пространственная конфигурация релятивистских плазменных сгустков, генерируемых в процессе гиромагнитного авторезонанса и удерживаемых в зеркальной магнитной ловушке. С помощью рентгеноспектральных и рентгенорадиометрических измерений исследованы характеристики генерируемого плазменными сгустками тормозного излучения с газа и со стенок камеры, что позволило определить область локализации сгустка и проанализировать динамику его удержания.

Определены параметры инжектора аксиального плазменного пучка, инжектируемого в плазменный ускоритель, действующий на основе гирорезонансного ускорения электронов в реверсном магнитном поле. Методом частиц в ячейке проведено численное моделирование захвата электронов пучка в режим гирорезонансного ускорения. Определено оптимальное время аксиальной инжекции пучка в магнитную ловушку пробочного типа. Найдены параметры пучка, удовлетворяющие условиям эффективного захвата частиц в режим гиромагнитного авторезонанса.

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.

В работе представлены экспериментальные результаты, свидетельствующие о возможности реализации авторезонансного ускорения электронов плазмы в реверсном магнитном поле в протяженной ловушке пробочного типа. Показано, что в результате гиромагнитного авторезонанса образуется электронный сгусток с энергией несколько сотен кэВ, удерживаемый длительное время в пробкотроне. Методом частиц в ячейке проведено численное моделирование реверсного режима гиромагнитного авторезонанса. Полученные на численной модели результаты полностью согласуются с экспериментальными данными.