Пушка Маршалла как источник плазменной струи большого давления

26 Apr 2022, 14:00
20m
конференц-зал (ИЯФ СО РАН)

конференц-зал

ИЯФ СО РАН

Speaker

Nikita Asmedianov

Description

Перспективным направлением управляемого термоядерного синтеза является газодинамическая ловушка (ГДЛ). Термоядерная реакция в ней происходит в водородной плазме. ГДЛ является открытой, поэтому из ее пробок происходит утечка плазмы около 1 кА. Перспективным способом компенсации этой утечки является инжекция плазменной струи большого (>4 атм.) давления под разными углами относительно удерживающего магнитного поля. В качестве источника такой струи в нашей лаборатории разрабатывается пушка Маршалла.
Пушка отлаживается на тестовом стенде. Стенд представляет собой вакуумную камеру с давлением ~1 мПа. На стенде установлен двойной интерферометр Майкельсона, позволяющий в двух точках измерять эволюцию линейной электронной плотность плазменной струи (~1.0e16 см^-3). Внутрь камеры на линию огня пушки устанавливаются калориметр, баллистический маятник или пьезодатчик. Калориметр и баллистический маятник позволяют измерить для плазменной струи полную энергию (~800 Дж), массу (~30 мкг), импульс (~5 г*м/с) и скорость (~200 км/с). Пьезодатчик на данный момент находится на стадии отладки. После отладки он будет градуирован по данным маятника и калориметра и позволит непосредственно измерить эволюцию и распределение давления струи.
С имеющимися диагностиками была собрана статистика из ~500 экспериментов. Статистическая погрешность маятника и калориметра составили ~5%. Погрешность интерферометра оказалась заметно больше ~30%. Статистика экспериментов, показывает, что пушка способна выдавать струю нужного давления (по оценкам интерферометра >1 атм.) и с нужным количеством частиц (~ 1.0e20), при том большая часть энергии сосредоточена в нейтральной компоненте струи.
После измерения эволюции и распределения давления струи, а также экранирования некоторых элементов пушки она будет готова к установке на ГДЛ. Там будет изучено влияние работы пушки на поддержание материального баланса частиц, нагрев плазмы и исправную работу диагностик.

Текущее образовательное учреждение НГУ
Подразделение Лаборатория 9-1 ИЯФ СО РАН
Статус Аспирант 2-го года
Научный руководитель Багрянский Петр Андреевич

Primary author

Presentation Materials