Получение плазмы, управление плазмой: ...устройства для продольного сжатия канала плазмы – H05H 1/06

Устройство для инициации СВЧ-разряда и создания плазмы относится к области генерации СВЧ-газоразрядной плазмы и может найти применение в широком спектре плазменных технологий, использующих плазму газового СВЧ-разряда. Устройство инициации СВЧ-разряда и создания плазмы содержит размещенный в газовой среде инициатор, проводящую поверхность-рефлектор и СВЧ-излучатель, воздействующий на инициатор, причем в качестве инициатора использован проводящий электрический вибратор. При этом инициатор СВЧ-разряда расположен параллельно проводящей поверхности на расстоянии h, существенно меньшем одной четверти длины волны от проводящей поверхности. Проводящий электрический вибратор может быть установлен над проводящей поверхностью или на поверхности радиопрозрачного диэлектрика, расположенного между проводящей поверхностью и инициатором. Устройство может содержать произвольное количество параллельных друг другу инициаторов СВЧ-разряда, которые расположены на любом заданном расстоянии друг от друга, но без электрического контакта между собой. Технический результат - возможность обеспечить требуемые характеристики генерируемой СВЧ-разрядной плазмы в широком динамическом диапазоне работы источника СВЧ-излучения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений, относящихся к физике высоких плотностей энергии и термоядерного синтеза, может использоваться при получении мощных потоков мягкого рентгеновского излучения (МРИ), необходимого для решения ряда практических задач, например, для исследования процессов генерации МРИ при схлопывании плазменных лайнеров. В устройстве для получения высокотемпературной плазмы на основе многопроволочного лайнера токопроводящая деталь дополнительно снабжена кольцевой канавкой. Пружина U-образной формы, вставленная своей изогнутой частью в кольцевую канавку, закреплена с помощью материала, например эпоксидного клея, заполнившего полость кольцевой канавки. При этом оба конца пружины образовали консоли, один - жесткую, а другой - имеющую возможность работы на изгиб, на свободном конце которой выполнен опорный элемент, с которым скреплен второй присоединительный элемент проволочки. Кольцевая канавка может быть выполнена в кольце, закрепленном на токопроводящей детали. В способе сборки устройства для получения высокотемпературной плазмы на основе многопроволочного лайнера вначале в полость кольцевой канавки кольца, являющегося составной частью одной из токопроводящих деталей, заливают материал. Затем с помощью приспособления выставляют консольные пружины в радиальном направлении таким образом, чтобы плоскости, проходящие через их консоли, пересекались с осью симметрии многопроволочного лайнера. После затвердевания материала, заполнившего полость кольцевой канавки, кольцо скрепляют с токопроводящей деталью таким образом, чтобы угловые положения консольных пружин и канавок для установки проволочек на токопроводящей детали совпали в плоскости, перпендикулярной общей оси симметрии устройства. При скреплении присоединительных элементов проволочек с опорными элементами пружин изгибают их консоли, а после выполнения скрепления отпускают, обеспечивая тем самым натяжение каждой проволочки. Приспособление для закрепления пружин на токопроводящей детали содержит основание, коллектор и груз, в основании выполнены оправка, радиальные пазы, направляющий и ориентирующий элементы, в коллекторе также выполнены радиальные пазы, направляющий и ориентирующий элементы, направляющие и ориентирующие элементы основания и коллектора соответственно сопряжены между собой, количество радиальных пазов в основании и коллекторе одинаково, а их угловые положения совпадают, в грузе также выполнен другой направляющий элемент, сопряженный с направляющим элементом основания, при этом груз прижат к основанию. Может содержать крепежные элементы, закрепившие коллектор на основании. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений, относящихся к физике высоких плотностей энергии и термоядерного синтеза, может использоваться при получении мощных потоков мягкого рентгеновского излучения (МРИ), необходимого для решения ряда практических задач, например для исследования процессов генерации МРИ при схлопывании плазменных лайнеров. Сущность изобретения: устройство содержит два электрода, один из которых снабжен первой токопроводящей деталью, выполненной в форме кольца, а другой - второй токопроводящей деталью, выполненной в форме диска с углублением и центральным крепежным элементом, центральное отверстие кольца и углубление в диске перекрыты заглушками. Первая и вторая токопроводящие детали электрически соединены через проволочки. Устройство дополнительно снабжено третьей, четвертой и пятой токопроводящими деталями. Третья и четвертая детали электрически соединены через проволочки. Четвертая токопроводящая деталь поджата к одному из электродов, а пятая токопроводящая деталь скреплена с третей токопроводящей деталью и с другим электродом. При этом в одном из соединений между третьей и пятой токопроводящими деталями или третьей токопроводящей деталью и электродом установлен компенсатор, выполненный с возможностью обеспечения электрического соединения этих трех деталей. Заявлен также способ сборки и разборки данного устройства. Приспособление для сборки устройства содержит оправку с двумя крепежными элементами; первую и вторую направляющие, соединенные с оправкой; каретку, нанизанную с помощью третей направляющей на первую направляющую и образовавшую с ней первую кинематическую вращательно-поступательную пару; четвертую направляющую, выполненную с возможностью нанизывания на нее оправки с помощью второй направляющей и образования второй кинематической вращательно-поступательной пары. Оно дополнительно снабжено станиной с третьим крепежным элементом и пятой направляющей, выполненной с возможностью нанизывания на нее оправки с помощью второй направляющей и образования третьей кинематической вращательно-поступательной пары; калибром, выполненным с возможностью нанизывания его с помощью шестой направляющей на пятую направляющую. Приспособление для разборки устройства содержит станину, снабженную крепежным, опорным и отжимным элементами, первой направляющей, оправку с двумя крепежными элементами и со второй направляющей, выполненной с возможностью ее нанизывания на первую направляющую и образования при этом кинематической вращательно-поступательной пары между станиной и оправкой, съемную плиту с двумя крепежными элементами, скрепленную с опорным элементом, компенсатор, установленный между опорным элементом и плитой. Технический результат: увеличение массы плазменного лайнера путем выполнения каскада из двух многопроволочных лайнеров, обеспечение простого монтажа деталей проволочного лайнера и контроля правильности установки проволочек на токопроводящих деталях как до подключения токопроводящих деталей к электродам, так и после их подключения, обеспечение возможности замены поврежденных проволочек внутреннего лайнера без снятия проволочек с токопроводящих деталей наружного лайнера. 5 н. и 2 з.п. ф-лы, 18 ил.

Группа изобретений относится к физике высоких плотностей энергии и термоядерного синтеза, может использоваться при получении мощных потоков мягкого рентгеновского излучения. Устройство для получения высокотемпературной плазмы на основе многопроволочного лайнера содержит систему прямолинейных токопроводящих проволочек. Они соединены с токопроводящими деталями электродов и расположены между ними по образующим цилиндра. Каждая из проволочек снабжена двумя присоединительными элементами и пружиной. В зависимости от варианта исполнения устройства пружина может быть выполнена витой, в виде стержня, U-образной формы. Варьируется количество проволочек и способ их крепления. Способ сборки устройства заключается в выставлении токопроводящих деталей с помощью оправки, межэлектродного расстояния между ними, углового положения канавок и последующей установке проволочек. Собранные вместе токопроводящие детали электродов, проволочки и оправку закрепляют на электродах. Оправку удаляют. До начала сборки с помощью приспособления выставляют пружины относительно канавок на токопроводящей детали обоих электродов для установки проволочек и закрепляют. Приспособление для закрепления пружин на токопроводящей детали содержит каретку, крепежные элементы и съемники. В каретке выполнены гнезда для ориентации и удержания пружин. Группа изобретений позволяет повысить надежность лайнера, упростить его изготовление и монтаж при повторном использовании. 9 н. и 5 з.п. ф-лы, 22 ил.

Изобретение относится к генераторам разовых импульсов нейтронов и рентгеновского излучения и предназначено для проведения ядерно-физических исследований, изучения радиационной стойкости и генерирования нейтронных пучков. Малогабаритный импульсный источник проникающего излучения выполнен в виде одного или нескольких модулей. Каждый модуль содержит емкостный накопитель, разрядную камеру и систему пуска коммутаторов. Накопитель подключен к высоковольтному источнику питания и соединен через сильноточный высоковольтный коммутатор с токопередающей линией. В разрядной камере формируется разряд типа «плазменный фокус». Токопередающая линия выполнена в виде двух параллельных металлических шин. Шины непосредственно соединены с электродами разрядной камеры. Одна из шин токопередающей линии механически и электрически соединена с шиной нулевого потенциала, катодом сильноточного высоковольтного коммутатора и анодом разрядной камеры. Анод коммутатора непосредственно механически и электрически подключен к выводам конденсаторов емкостного накопителя. Выводы конденсатора присоединены к «плюсу» высоковольтного источника питания. Вторая шина механически и электрически соединена с другими выводами конденсаторов емкостного накопителя и катодом разрядной камеры. Электрическая изоляция выполнена в виде многослойного пакета прокладок из диэлектрического материала и расположена между шинами токопередающей линии. Шины токопередающей линии гальванически соединены между собой через дроссель. Введенная в импульсный источник проникающего излучения система электробезопасности выполнена из последовательно соединенных высоковольтного реле и разрядного резистора. Последние включены между точкой соединения выводов конденсаторов емкостного накопителя с плюсом высоковольтного источника питания и шиной нулевого потенциала. Изобретение направлено на уменьшение объема, веса, индуктивности электрической схемы и увеличение удельного энергетического выхода нейтронов на камерах плазменного фокуса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство предназначено для использования в области плазменной электротехники, в частности в области получения плотной высокотемпературной плазмы при радиальной имплозии лайнерной системы в конфигурации Z-пинча, может найти применение при разработке устройств для генерирования мощных импульсов рентгеновского излучения, при исследовании уравнений состояний веществ, пробегов излучения, переноса излучения в сложных геометриях, свойств неравновесной плазмы и т.д., при исследованиях в области физики плазмы при высоких плотностях энергии. Импульсный источник питания подключен к двум электродам, установленным в вакуумной камере на расстоянии друг от друга. Между ними расположен осесимметричный лайнерный каскад, содержащий систему электропроводящих элементов с углом закрутки ₁ относительно оси каскада. На другом диаметре между электродами расположен коаксиально, по меньшей мере, еще один лайнерный каскад, содержащий систему электропроводящих элементов с противоположным углом закрутки ₂. Электропроводящие элементы выполнены прямолинейными или спиралевидными из проволочек, фольги, в виде напыленного на подложку металлического слоя или из их сочетания. Угол закрутки электропроводящих элементов в одном каскаде выбран равным 0< ₁ 60, а в другом каскаде - 60 ₂<0. Повышается температура и плотность плазмы. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к физике высоких плотностей энергии и термоядерного синтеза и может использоваться при получении мощных потоков мягкого рентгеновского излучения (МРИ), необходимого для решения ряда практических задач например, для исследования процессов генерации МРИ при схлопывании плазменных лайнеров, создаваемых электрическим взрывом. Плазменный лайнер содержит токопроводящие детали анода и катода с канавками, выполненными на поверхности вращения, проволочки, установленные в канавках, а дополнительно для каждой проволочки выполнены два присоединительных элемента и пружина. Первый присоединительный элемент закреплен на одном конце проволочки, а второй через пружину закреплен на другом ее конце. На токопроводящих деталях анода и катода дополнительно выполнены опорные элементы, которые смещены в радиальном направлении относительно поверхностей, на которых выполнены канавки, присоединительные элементы проволочек установлены на опорных элементах. Способ сборки плазменного лайнера включает присоединение токопроводящих деталей к аноду и катоду, установку в канавки токопроводящих деталей проволочек, при этом вначале с помощью оправки выставляют токопроводящие детали относительно друг друга, обеспечивая соосность и межэлектронное расстояние между ними. Затем выставляют их таким образом, чтобы проекции канавок токопроводящих деталей анода и катода на плоскость, перпендикулярную оси симметрии этих деталей совпали, после чего устанавливают проволочки, закрепляя их присоединительные элементы на опорных элементах токопроводящих деталей, обеспечивая натяжение каждой проволочки растягиванием пружины. Собранные вместе токопроводящие детали, детали с опорными элементами, проволочки и оправку закрепляют на аноде и катоде, в конце оправку удаляют. Устройство для сборки плазменного лайнера содержит оправку с двумя крепежными элементами, снабжено кареткой, направляющей и фиксатором. Направляющая соединена с оправкой, при этом каретка и направляющая образовали вращательно-поступательную пару, а фиксатор выполнен заодно с оправкой в виде ее боковой поверхности с формой, отличной от цилиндрической формы. Технический результат - обеспечение при пропускании тока через проволочки с токопроводящими деталями, надежного электрического контакта между ними путем их поджатия друг к другу с одинаковым усилием, независимо от рабочего положения проволочной сборки, и уменьшение вероятности повреждения проволочек при сборке. 7 н. и 11 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к устройствам импульсных излучателей-генераторов разовых или многоразовых импульсов нейтронного и рентгеновского излучения. Импульсный источник проникающего излучения представляет собой модуль, содержащий емкостный накопитель, соединенный с импульсным тиратроном, коммутирующим разряд емкостного накопителя через кабельную линию на блок нагрузки (токовый коллектор) и установленную в нем разрядную камеру, в которой формируется разряд типа “плазменный фокус”; зарядное устройство; источник накала тиратрона, систему пуска тиратрона, импульсного генератора, запускающего систему пуска тиратрона, систему управления и контроля работы генератора и разряда емкостного накопителя; диагностическую и регистрирующую аппаратуру, кабельная линия выполнена из коаксиальных проводов равной длины, равномерно распределенных по окружности токоведущих фланцев тиратрона и блока нагрузки; разрядная камера с блоком нагрузки имеет возможность перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях; электрическая изоляция анодного пространства блока нагрузки выполнена в виде многослойного пакета прокладок из диэлектрического материала; емкостный накопитель и блок нагрузки гальванически изолированы от монтажной плиты; анод и катод блока нагрузки гальванически соединены между собой через блок резисторов; катод блока нагрузки гальванически соединен с “массой” монтажной плиты; элементы устройства компактно смонтированы и закреплены силовыми элементами на монтажной плите. Изобретение позволяет увеличить многоразовость и интенсивность импульсов нейтронного и рентгеновского излучения. 2 ил.