静态气压下平行轨道加速器电流分布与等离子体速度特性
Current distribution and plasma velocity characteristics of parallel-plate accelerator under static pressure作者机构:西安交通大学电气工程学院西安710049
出 版 物:《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期:2023年第72卷第19期
页 面:171-180页
核心收录:
学科分类:07[理学] 08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 070204[理学-等离子体物理] 0827[工学-核科学与技术] 0702[理学-物理学]
基 金:陕西省自然科学基础研究计划(批准号:2021JQ-044)资助的课题
摘 要:电磁等离子体加速器可产生高密度高速度等离子体射流而广泛应用于等离子体物理研究与应用领域.本文建立了平行轨道加速器电磁驱动等离子体实验平台,通过磁探头阵列和光电二极管阵列研究了静态气压下平行轨道加速器的电流分布和等离子体速度特性.平行轨道加速器驱动电源为正弦振荡衰减波电源,总电容为120μF,回路总电感约为400 nH,充电电压为13 kV时,放电电流为170 kA,脉宽为23.5μs.当放电电流较小、工作气压较高时,平行轨道加速器电流分布较集中,放电模式与雪犁模式相符.随着放电电流的增大或工作气压的降低,平行轨道加速器逐渐出现弥散的电流分布,形成等离子体前沿和等离子体拖尾两个区域.放电电流越大,工作气压越低,电流弥散分布越显著,等离子体前沿电流分布比例越低,等离子体前沿速度越高,但等离子体速度增大的比例远低于放电电流增大的比例或工作气压平方根的倒数增大的比例.