Позитивно заряджена мікрочастинка в плазмі з електронним пучком високої енергії

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-3-15

Ключові слова:

мікрочастинки, створення плазми, електронний промінь, випаровування мікрочастинок

Анотація

Розглянуто процеси зарядки, нагрівання та випаровування позитивно зарядженої мікрочастинки (МЧ), введеної в плазму, що містить пучок електронів високої енергії, з метою створення плазми заданого елементного складу. Передбачається, що МЧ заряджається поза плазмою, а потім вводиться в плазму прискорювальним полем, де плазма та електрони пучка, стикаючись з МЧ, нагрівають і випаровують її. На додаток до введення МЧ у плазму, позитивний заряд МЧ забезпечує додаткове джерело енергії, необхідної для її нагрівання та випаровування. За допомогою теорії OML чисельно розв’язано систему рівнянь балансу струму та енергії та визначено умови, за яких МЧ нагрівається до температури кипіння його матеріалу, що призводить до його інтенсивного випаровування. Досліджено вплив енергії електронного пучка на процес перезарядки МЧ, а також на швидкість його нагрівання та випаровування. Зроблено оцінку швидкості входу частинок у плазму; визначено відстані, на яких відбувається її перезарядка, нагрівання до температури кипіння і повне випаровування.

Посилання

B.H. Wolf, in: Handbook of ion sources, edited by B. Wolf (CRC Press Taylor & Francis Group Boca Raton London New York, 1995).

A.A. Bizyukov, A.D. Chibisov, D.V. Chibisov, O.A. Zhernovnykova, T.I. Deуnichenko and N.N. Yunakov, East European Journal of Physics, (1), 110 (2022). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2022-1-15

D.V. Chibisov, O.D. Chibisov, O.A. Zhernovnykova, G.V. Deynychenko, and V.V. Masych, Problems of Atomic Science and Technology, 1(143), 17 (2023). https://doi.org/10.46813/2023-143-017

A. Mocker, S. Bugiel, S. Auer, et al., Rev. Sci. Instrum. 82, 095111 (2011). https://doi.org/10.1063/1.3637461

J.D. Kerby, R.T. Daly, and D.E. Austin, Earth Planets Space, 5, 157 (2013). http://dx.doi.org/10.5047/eps.2012.08.005

S.J. Zweben, R. Gueroult, and N.J. Fisch, Phys. Plasmas, 25, 090901 (2018). https://doi.org/10.1063/1.5042845

R. Gueroult, J.-M. Rax, and N.J. Fisch, Journal of Cleaner Production, 182, 1060 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.02.066

R. Gueroult, D.T. Hobbs, and N.J. Fisch, J. Hazardous Mater. 297, 153 (2015). https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2015.04.058

I.D. Kaganovich, A. Smolyakov, Y. Raitses, E. Ahedo, I.G. Mikellides, et al., Phys. Plasmas, 27, 120601 (2020). https://doi.org/10.1063/5.0010135

A.A. Bizyukov, K.N. Sereda, and A.D. Chibisov, Problems of atomic science and technology. Series: Plasma Physics, 1(17), 107 (2011). https://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2011_1/article_2011_1_107.pdf

A.A. Goncharov, V.Yu. Bazhenov, A.S. Bugaev, A.M. Dobrovolskiy, V.I. Gushenets, I.V. Litovko, I.V. Naiko, and E.M. Oks, IEEE transactions on plasma science, 47(8), 3594 (2019). https://doi.org/10.1109/TPS.2019.2915644

A.A. Goncharov, V.I. Maslov, I.V. Litovko, and A.V. Ryabtsev, Problems of Atomic Science and Technology, 6(142), 89 (2022). https://doi.org/10.46813/2022-142-089

Завантаження

Опубліковано

2024-08-15