Реферати статті публікації

Пошук по сайту

Головна » Реферати та статті » Фізика » Введення в плазмодінаміку

Двухкомпонентная модель магнито-электрического рельсотрона

Анализ динамики двухкомпонентной блочной модели плазмы
(рис. 1.6.1) в скрещенных полях Н = @, 0, Н), Ео = @, Ео, 0) весьма полезен для
понимания процесса ускорения рассмотренной в п. 1.3.1 перемычки, а потом и для
объяснения возникающих при этом трудностях в экспериментах.
1.6. Блочные модели импульсных плазменных систем
79
Уравнения, описывающие движения центров тяжести ионного и электронного
блоков, а также ж-компоненты электрического поля, обязанных сдвигу блоков друг
относительно друга за счёт разности масс и зарядов ионов и электронов, имеют вид:
= еЕх
т-
= -еЕх -
etfn
dt
Ex = 4пещ(хе — ;
vey,
т-
—— = ещ 1
at с
dve
uey _
dt
= -еЕ
0
A.6.1)
н
©
Не приводя простого, но несколько гро-
моздкого расчёта данной системы линейных
уравнений, изобразим графически результат
расчёта.
На рисунке 1.6.2а показаны траектории
центров тяжести блоков при очень малой
плотности (по —> 0), т. е. когда не реализует-
ся квазинейтральность, и блоки двигаются
независимо. В этом случае периоды по х
у ионов и электронов различны, а смещение
по у у ионов велико, а у электронов мало.
Совсем иначе выглядят траектории частиц
при больших по, когда реализуется квазинейтральность (рис. 1.6.26).
Е„
(C\\\
x\
xe
1
\\\\\\\\\4X
Рис. 1.6.1. Схема двублочной модели
рельсотрона; хе, xi — координаты центров
тяжести блоков
Н©
Е
а б
Рис. 1.6.2. Траектории ионов и электронов в двублочной модели ускорения перемычки рель-
сотрона при ujq —»> 0 (a); ujq —»> оо (б); хтах — координата, где скорость плотной перемычки
максимальна
В этом случае электроны уходят далеко вдоль у, тогда как смещение ионов
вдоль этой оси мало. То-есть, функцию создания тока в перемычке берут на себя
электроны, а ионы являются "чисто инерционным" компонентом системы. Ускорение
ионов осуществляется возникающим в объёме перемычки продольным (вдоль х)
электрическим полем Ех. В начале периода скорость ионов мала, электроны их
обгоняют и тянут за собой. Наоборот, на стадии торможения перемычки электроны
отступают и тянут ионы в обратную сторону.
Но средние скорости дрейфа ue вдоль х у ионов и электронов, очевидно, одина-
ковы при любых по.
Итак, динамика ионов в плотном (квазинейтральном) блоке определяется само-
согласованным продольным полем. Это поле называют "холловским". В реальных
рельсотронах перемычки находятся в контакте с хорошо проводящими металличе-
скими электродами. Естественно, что в этих условиях вблизи электродов продольное
80
Гл. 1. Поля, частицы, блоки (нуль-мерные модели)
поле разрушается, и этот эффект мешает получить большие скорости плазменных
сгустков.

Ви переглядаєте статтю (реферат): «Двухкомпонентная модель магнито-электрического рельсотрона» з дисципліни «Введення в плазмодінаміку»