Plazma tezlatkichlar

Plazma tezlatkichlar - tezligi 10– 103 km/s va undan yuqori boʻlgan plazma oqimi hosil qilish uchun ishlatiladigan qurilmalar. Ulardagi ionlarning kinetik energiyasi 10 eV dan 105—106 eV gacha yetadi. Energiyaning pastki chegarasida past temperaturali plazma generatorlari — plazmatronlarga, yuqori chegarada — zaryadlangan zarralar tezlatkichlariga oʻxshaydi. Plazma tezlatkichlar toʻliq ionlashgan boʻladi. Katta tezlikdagi plazma oqimini turli yoʻl bilan mas, qattiq jismga lazer nurlarini taʼsir ettirib olish mumkin. 1-rasmda Plazma tezlatkichlarga tegishli asbob tasvirlangan, unda tezlanish va plazmani tayyorlash bir yoki bir nechta elektr razryadning elektr energiyasi hisobiga amalga oshadi.

Tezlanish mexanizmi.Plazma tezlatkichlar ning ish jarayonini taxlil qilishda plazmani yaxlit muhit yoki zarralar (ion va elektronlar) yigʻindisi deb qarash mumkin. Yaxlit muhit deb olinganda plazmaning tezlanishi toʻliq (ion va elektronlar) bosimning pasayishi va plazmada oquvchi toklarning oʻzaro taʼsiridan vujudga keladi. Plazma zarralar yigʻindisi boʻlsa ionlar tezlanishi quyidagilar asosida vujudga keladi; 1) plazma hajmidagi elektr maydon taʼsirida; 2) yoʻnaltirilgan elektronlar oqimi ("elektron shamoli")ning ionlar bilan toʻqnashishidan; 3) ionlarning oʻzaro toʻqnashishidan.

Plazma tezlatkichlar tasnifi. Plazma tezlatkichlar issiklik va elektromagnit tezlatkichlarga boʻlinadi. Issiqlik Plazma tezlatkichlar orasida izotermik boʻlmagan tezlatkichlar alohida ahamiyatga ega. Unda Rs >> Rg Buni quyidagicha tushuntirish mumkin: "issiq" elektron (Ts >> T) li plazma yuqori temperaturali T ionlar plazmasiga nisbatan juda oson hosil boʻladi. Buni izotermik boʻlmagan plazma deyiladi. Izotermik boʻlmagan tezlatkichning tuzilishi tez elektronlarni injek-siyalash yoʻli bilan yoki elektronli siklotron rezonansi yordamida temperaturasi Ts _ yu7 - Yu* K ga teng "issiq" elektronli plazma hosil qiladigan "magnit soplosi"dan iborat. 2-rasmda izotermik boʻlmagan plazma tezlatkichi sxemasi kel-tirilgan. Bunda elektron zambarak EZ dan chiqayotgan elektron dastasi gazrazryad kamerasi GKdagi elektronlarni "isitadi" va bu kameraga kiritilayotgan ish moddasi I Mni ionlaydi. Hosil boʻlgan va tezlashgan plazma TP elektron bosimining farqi taʼsirida magnit maydoni gʻaltagi MMF vujudga keltirayotgan magnit maydoni chiziqlari boʻylab oqib chiqadi. Elektronlar kameradan chiqib ketishga urinib, hajmiy zaryadlarning elektr maydonini hossht qiladi. Bu maydon, oʻz navbatida, ionlarga kT ~ 10 -10’ eV miqdoridagi energiya berib, ularni tezlashtiradi. Elektromagnit Plazma tezlatkichlar plazmaga energiya berilishiga qarab 3 sinfga boʻlinadi: radiatsion tezlatkichlar —bundaplazma oqimining tezlanishi plazma kuyuklanmasiga tushayotgan elektromagnit toʻlqinlarining bosimi taʼsirida kelib chikali; induksion tezlatkichlar — impulsli tizimlar, unda tashqi oʻsuvchi magnit maydoni V plazma halqasidagi tokni induksiyalaydi. Shu tok bilan tashqi magnit maydoni radial tashkil etuvchisining oʻzaro taʼsiri Amper kuchini hosil qiladi. Bu kuch plazma halqasini tezlashtiradi; elektrodli tezlatkichlar — tezlanishli plazma bilan kuchlanish manbaiga ulangan elektrodlar oʻzaro kontaktda boʻladi. Bu tokning tashqi (avtonom magnit tizim hosil qilgan) yoki xususiy (plazmadan oqadigan tok hosil qilgan) magnit maydoni bilan amper taʼsiridan plazma tezlanishi hosil boʻladi. Elektrodli Plazma tezlatkichlar keng tarqalgan.

Birinchi Plazma tezlatkichlar 1950-yillar oʻrtalarida paydo boʻldi. Ular sirtni tozalash texnologiyasi (katodli changlatish usuli), turli sirtlarda metall plyonka hosil qilish, ionosfera aerodinamikasi tadqiqotlari va astrofizika eksperimentlari (kosmik hodisalarni modellash), termoyadro tadqiqotlar (plazma injektori sifati)da qoʻllanadi.