Сильнострумові прискорювачі плазми: фізика і використання
Анотація
В даній оглядовій роботі коротко описані основні принципи сильнострумових прискорювачів плазми, історія та сучасний стан їх досліджень в ІФП ННЦ ХФТІ. У таких пристроях внутрішнє магнітне поле створюється великим струмом до декількох MA в розряді і воно використовується для прискорення потоку плазми до швидкостей порядку 1000 км/с. Особливу увагу приділено квазістаціонарним плазмовим прискорювачам (КСПП), у яких тривалість розряду значно перевищує час польоту плазми в прискорювальному каналі. Описано експерименти по застосуванню КСПП для досліджень взаємодії плазми з поверхнею в термоядерних реакторах, таких як ІТЕР і ДЕМО. Представлені результати досліджень по модифікації поверхні і поліпшення властивостей матеріалів при обробці потужними імпульсними потоками плазми. Підкреслюються потенційні технологічні застосування імпульсної плазмової обробки.
Завантаження
Посилання
Encyclopedia of Low Temperature Plasma. – Vol. III / Ed. V.E. Fortov. – Moscow: Nauka, 2000.
Fizika i Primenenie Plazmennyh Uskoritelej. – Minsk: Nauka i Tekn, 1974. (in Russian).
Morozov A.I., Solov'yov L.S. Stationary plasma streams in a magnetic field // Voprosy Teorii Plazmy. – 1974. - Vol.8. - P.3-87. (in Russian).
Morozov A.I. Principles of quasistationary plasma accelerators (QSPA) // Sov. J. Plasma Phys. – 1990. - Vol.16 (2). - P. 48.
Tereshin V.I. et al. Investigation of powerful quasi-stationary coaxial plasma accelerators with rod electrodes. In book: Ionnye Inzhektory i Plasmennye Uskoriteli. – Moscow: Energoatomizdat, 1989. - P.106-123. (in Russian).
Voloshko A.Yu. et al. Study of two-stage quasistationary plasma accelerator (QSPA) with rod electrodes // Sov. J. Plasma Phys. – 1990. - Vol.16 (2). - P.85-91.
Voloshko A.Yu. et al. Investigation of the local parameters of plasma flow in a two-stage QSPA P-50 //Sov. J. Plasma Phys. - 1990. - Vol.16 (2). - P.91-95.
Kulik N.V. et al. Main characteristics of a high-power full scale quasi-stationary plasma accelerator QSPA Kh-50 and some results of preliminary experiments / 18th European Conference on Controlled Fusion and Plasma Phys. - 1991, Contributed papers, part III. - P.41-44.
Morozov A.I. et al. QSPA Kh-50 full scale high power quasistationary plasma accelerator // Plasma Devices and Operations. – 1992. - Vol.2. - P.155-165.
Tereshin V.I. Quasi-stationary plasma accelerators ant their applications // Plasma Phys. Contr. Fus. – 1995. - Vol.37. - P.A177-A190.
Tereshin V.I. et al. Powerful Quasi-Steady-State Plasma Accelerator for Fusion Experiments // Brazilian Journal of Physics. - 2002. - Vol.32, №1. - P.165-171.
Volkov Ya.F.et al. Investigation of plasma in cathode transformer of QSPA P-50 // Sov. J. Plasma Phys. - 1992. - Vol.18 (11). - P.718-723.
Arkhipov N.I. et al. Material erosion and erosion products in disruption simulation experiments at the MK-200 UG facility // Fus. Eng. and Design. – 2000. –Vol. 49-50. – P.151.
Chebotarev V.V., Garkusha I.E., Garkusha V.V. et.al. Characteristics of the transient plasma layers produced by irradiation of grap-hite targets by high power quasi-stationary plasma streams under the disruption modeling experiments // J. Nucl. Mater. - 1996. - Vol.233-237. - P.736-740.
Federici G. et al. Assessment of erosion of the ITER divertor targets during type I ELMs // Plasma Phys. Control. Fusion. – 2003. – Vol.45. – P. 1523.
Loarte A. et al. Characteristics of type I ELM energy and particle losses in existing devices and their extrapolation to ITER // Plasma Phys. Control. Fusion. – 2003. – Vol.45. – P.1549.
Tereshin V.I., Garkusha I.E., Bandura A.N. et.al. Influence of plasma pressure gradient on melt layer macroscopic erosion of metal targets in disruption simulation experiments // J. Nucl. Mater. - 2003. - Vol.313-316. - P.686-690.
Hirai T., et al. Cracking failure study of ITER-reference tungsten grade under single pulse thermal shock loads at elevated temperatures // Journ. Nucl. Mater. – 2009. - Vol. 390–391. - P. 751–754.
Garkusha I.E. et al. Latest Results from ELM-simulation Experiments in Plasma Accelerators // Physica Scripta. – 2009. - Vol.138. – P.014054.
Garkusha I.E. et al. Damage to Preheated Tungsten Targets after Multiple Plasma Impacts Simulating ITER ELMs // Journ. Nucl. Mater. – 2009. - Vol.386-388. - P.127-131.
Shoshin A.A. et al. Plasma-Surface Interaction During ITER Type 1 ELMs: Comparison of Simulation with QSPA KH-50 and the GOL-3 Facilities // Fusion Sci. and Techn. – 2011. - Vol.59, №1. - P.57-60.
Ladygina M.S. et al. Spectroscopy of Plasma Surface Interaction in Experiments Simulating ITER Transient Events // Fusion Sci. and Techn. – 2011. - Vol.60, №1T. - P.27-33.
Garkusha I.E., et. al. Properties of modified surface layers of industrial steels samples processed by pulsed plasma streams // Vacuum. – 2000. - Vol. 58. - P.195.
Tereshin V.I., et. al. Pulsed plasma accelerators of different gas ions for surface modification // Review of Scientific Instruments. – 2002. - Vol.73. - P. 831.
Uglov V.V., et. al. Formation of alloying layers in a carbon steel by compression plasma flows //Vacuum. – 2007. - Vol. 81. - P.1341.
Tereshin V.I., et.al. Coating deposition and surface modification under combined plasma processing // Vacuum. – 2004. - Vol.73. - P.555.
Langner J. et al. Surface modification of constructional steels by irradiation with high intensity pulsed nitrogen plasma beams // Surface and Coatings Technology. – 2000. – Vol.128-129. - P.105-111.
Makhlay V.A., et al. Features of materials alloying under exposures to pulsed plasma streams // European Physical Journal D. – 2009. – Vol.54. - P.185-188.
Byrka O.V., et al. Application of pulsed plasma streams for surface modification of constructional materials // Acta Technica. – 2011. - Vol.56. – P. Т362-Т372.
Bandura A.N., et al. Alloying and Modification of Structural Materials under Pulsed Plasma Treatment // International Journal of Plasma Environmental Science & Technology. – 2011. - Vol.5, №1. - P.2-6.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
