Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Лагутин А.С. -> "Сильные импульсные магнитные поля в физическом эксперементе" -> 38

Сильные импульсные магнитные поля в физическом эксперементе - Лагутин А.С.

Лагутин А.С., Ожогин В.И. Сильные импульсные магнитные поля в физическом эксперементе — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 192 c.
ISBN: 5-283-03910-2
Скачать (прямая ссылка): silnieimpulsniepolya1988.djvu
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 80 >> Следующая

значения Вы I (доначала разрушения). Лицейная зависимость В (Г)
наблюдается в тонкостенных медных соленоидах до В = 400 Тл [86, 106,
111]. В таких соленоидах значительно резче, чем в соленоидах других
типов, проявляется влияние деформации соленоида на значение Вт [109].
Одновитковые соленоиды изготавливались из листовой меди толщиной 0,5 мм;
их внутренний диаметр 3, высота от 3 до 7 мм. Источником энергии служила
конденсаторная батарея емкостью 120 мкФ, рассчитанная на максимальное
напряжение 30 кВ; собственная индуктивность батареи 6 нГн, индуктивность
токопроводов 5 нГн. Максимальная удельная скорость ввода энергии в
соленоид достигала (2-^-3,5) -10*0 Вт/г [около 20 эВ/(мкс-атом)], а
магнитное давление - 160 ГПа. До момента максимума поля не было отмечено
изменений радиальных размеров соленоида. Измеренные значения магнитного
поля (рис. 3.16) превышают расчетные, полученные в предположении
равномерного распределения плотности тока по высоте витка. Это можно
объяснить перераспределением тока - стягиванием его с краев к середине
высоты витка.
Тонкостенный соленоид имеет аномально высокую стойкость к механическим
нагрузкам по сравнению с толстостенными, практически не изменяет своих
геометрических размеров даже после того, как удельная энергия в материале
соленоида достигнет значения, соответствующего
Рис. 3.16. Зависимость магнитной индукции в одновитковых соленоидах
внутренним диаметром 3 и толщиной витка 0,5 мм от высоты витка h и тока
[108]:
1 - й = 3 мм; 2 - И = 5 мм; 3 -h - 7 мм; 4 - толстостенный соленоид, Л =
5 мм
энергии связи атомов в меди (есв =5,3 кДж/г = 3,5 эВ/атом). Взрывное
разрушение наступает примерно через 0,5 мкс после этого момента, и
удельная энергия в материале соленоида при этом уже в 2-3 раза превышает
энергию связи есв. Причины аномально высокой прочности тонкостенного
соленоида, на которую обратили внимание также О.Н. Бочаров и коллеги
[85], подлежат выяснению.
Значение тот в одновитковом соленоиде составляет единицы микросекунд.
Увеличивая во много раз массу витка и, следовательно, его инерционность,
можно добиться некоторого увеличения тот. Так, Бичев-ский и коллеги [112]
получили в одновитковом массивном соленоиде внутренним диаметром 4 и
высотой 4 мм поле с Вт = 150Тл"(тоте =
20 мкс). Источником энергии служила конденсаторная батарея энергоемкостью
90 кДж.
Среди методов генерации ССМП прямой разряд на одновитковый соленоид
занимает особое место, так как позволяет проводить физические
эксперименты с хорошей воспроизводимостью. Причина этого - практически
отсутствующие разрушения образцов или устройств, размещенных в центре
импульсного соленоида. Несмотря на полное или частичное разрушение самого
соленоида, все ''осколки" и пары металла отбрасываются магнитным
давлением от внутренней поверхности витка к периферии. При оптимальном
подборе толщины соленоида можно добиться того, что вплоть до максимума
поля никаких серьезных повреждений даже внутренней поверхности самого
витка происходить не будет.
3.3.4. Плазменный фокус. Генератор ССМП нового типа основан на
использовании очень быстро сжимающихся высокоионизованных плазменных
оболочек [113-115].
Трехмерное сжатие плазмы осуществляется в установке типа ''плазменный
фокус" [116]. Это коаксиальный плазменный источник с открытым концом
такой формы, чтобы инжектированное плазменное кольцо стягивалось к
''фокальной точке" (см. рис. 3.1 ,е). Существуют косвенные доказательства
того, что в очень небольшой области вблизи ''фокуса" образуется
турбулентная плазма с В" 10 ООО Тл.
С.Г. Алиханов и И.С. Глушков [90] предложили другой вариант генератора
ССМП - ''магнитоприжатый разряд": ''цилиндр" из высоко-ионизованной
плазмы сжимается металлической оболочкой. Расчеты показывают, что при
достаточно большой скорости сжатия плазменного цилиндра могут быть
получены поля с В " 2000 Тл. Проблема ускорения самого цилиндра подробно
авторами не рассматривалась.
М.А. Либерман и А.Л. Великович [117] рассмотрели способ получения ССМП,
также основанный на сжатии плазмы с вмороженным в нее полем: плазма
находится внутри тонкостенного металлического цилиндра, который сжимается
при испарении его поверхности от нагрева лазерным или электронным пучком.
При использовании мощных импульсных лазеров, когда поверхность
проводящего лайнера облучается сходящейся цилиндрической световой 100
Рис. 3.17. Результаты моделирования сжатия алюминиевого лайнера с плазмой
мощным лазерным пучком (Rem - магнитное число Рейнольдса; г - радиус
лайнера; В - магнитная индукция; Те - электронная температура плазмы)
[119]
Рис. 3.18. Результаты моделирования процесса сжатия вольфрамового лайнера
с плазмой мощным электронным пучком. Обозначения те же, что на рис. 3.17
[119]
волной наносекундной длительности, лайнер получает радиальную начальную
скорость У0, а потом сжимается по инерции. Простое рассмотрение такого
сжатия и технических возможностей осуществления этого способа генерации
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 80 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed