Control of the compression zone position in plasma streams generated by MPC
This paper is devoted to the investigation of magnetohydrodynamic characteristics of plasma streams generated by a magnetoplasma compressor (MPC) and control mechanisms of a compression zone position. Nitrogen, helium, and argon were used as working gases. The measurement results of electric curre...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 2018 |
| Hauptverfasser: | , , , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148826 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Control of the compression zone position in plasma streams generated by MPC / D.G Solyakov, Y.E. Volkova, T.M. Cherednychenko, M.S. Ladygina, A.K. Marchenko, Yu.V. Petrov, V.V. Chebotarev, V.A. Makhlaj, V.V. Staltsov, D.V. Yeliseyev // Вопросы атомной науки и техники. — 2018. — № 6. — С. 130-133. — Бібліогр.: 10 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-148826 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Solyakov, D.G. Volkova, Y.E. Cherednychenko, T.M. Ladygina, M.S. Marchenko, A.K. Petrov, Yu.V. Chebotarev, V.V. Makhlaj, V.A. Staltsov, V.V. Yeliseyev, D.V. 2019-02-18T19:38:50Z 2019-02-18T19:38:50Z 2018 Control of the compression zone position in plasma streams generated by MPC / D.G Solyakov, Y.E. Volkova, T.M. Cherednychenko, M.S. Ladygina, A.K. Marchenko, Yu.V. Petrov, V.V. Chebotarev, V.A. Makhlaj, V.V. Staltsov, D.V. Yeliseyev // Вопросы атомной науки и техники. — 2018. — № 6. — С. 130-133. — Бібліогр.: 10 назв. — англ. 1562-6016 PACS: 52.40.Hf; 52.70 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148826 This paper is devoted to the investigation of magnetohydrodynamic characteristics of plasma streams generated by a magnetoplasma compressor (MPC) and control mechanisms of a compression zone position. Nitrogen, helium, and argon were used as working gases. The measurement results of electric currents spatial distributions in the plasma streams identified that for helium (P = 10 Torr) both toroidal vortices and magnetic field displacement from the near-axis region are observed, then, the electric current direction reverses. Similar spatial structure of the electric currents was observed for helium with the initial pressure of 2 Torr. However, in this case, the electric current direction changes much earlier. The electric currents flow from 20 cm to 30 cm from the central electrode of MPC accelerating channel in the modes with nitrogen (P = 0.6 and P = 0.3 Torr). There are current vortices and a sizable magnetic field displacement at a distance of a 6 cm to 18 cm from the MPC output. The duration of a plasma stream generation is about two times less for helium than for the modes of operation with other gases. Метою статті є дослідження магнітогідродинамічних характеристик плазмових потоків, що генеруються магнітоплазмовим компресором (МПК), та механізмів керування положенням зони компресії. У якості робочих газів було використано азот, аргон та гелій. Результати вимірювання просторового розподілу електричних струмів у плазмовому потоці продемонстрували, що для гелію (Р = 10 Торр) спостерігаються як тороїдальні вихори струму, так і витіснення магнітного поля із приосьової області, з подальшою зміною напрямку протікання струму. Подібну просторову структуру електричних струмів було отримано і для гелію з початковим тиском 2 Торр. Проте, у цьому випадку, напрямок протікання струму змінюється значно раніше. У режимах роботи з азотом на залишковому газі (P = 0.6 та P = 0.3 Toрр) струми розповсюджується на відстані від 20 см до 30 см від центрального електроду прискорювального каналу МПК. Розвиваються вихори струму із подальшим витісненням магнітного із приосьової області на відстані від 6 см до 18 см від виходу МПК. Також виявлено, що для режимів роботи з гелієм час генерації плазмового потоку майже у два рази менше, порівняно з режимами роботи на інших газах. Целью этой статьи является исследование магнитогидродинамических характеристик плазменных потоков, генерируемых магнитоплазменным компрессором (МПК), и механизмов управления положением зоны компрессии. В качестве рабочих газов использовались азот, аргон и гелий. Было обнаружено, что для гелия (Р = 10 Торр) наблюдаются как тороидальные токовые вихри, так и вытеснение магнитного поля из приосевой области, с дальнейшей сменой направления протекания тока. Подобная пространственная структура электрических токов была получена и для гелия с начальным давлением 2 Торр. Однако, в этом случае, направление протекания тока меняется значительно раньше. В режимах работы с азотом при остаточном давлении (Р = 0.6 и Р = 0.3 Торр) токи распространяются на расстояния от 20 см до 30 см от центрального электрода ускорительного канала МПК. Происходит развитие токовых вихрей, с дальнейшим вытеснением магнитного поля из приосевой области на расстоянии от 6 см до 18 см от выхода МПК. Также было установлено, что для режимов работы с гелием время генерации плазменного потока почти в два раза меньше, в сравнении с режимами работы на других газах. This work has been supported by National Academy of Sciences of Belarus the project № 08-01-18 and the Targeted Program of NAS of Ukraine on Plasma Physics the project № П-5/24-2018. en Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Динамика плазмы и взаимодействие плазма-стенка Control of the compression zone position in plasma streams generated by MPC Керування положенням зони компресії у плазмових потоках, що генеруються МПК Управление положением зоны компрессии в плазменных потоках, генерируемых МПК Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Control of the compression zone position in plasma streams generated by MPC |
| spellingShingle |
Control of the compression zone position in plasma streams generated by MPC Solyakov, D.G. Volkova, Y.E. Cherednychenko, T.M. Ladygina, M.S. Marchenko, A.K. Petrov, Yu.V. Chebotarev, V.V. Makhlaj, V.A. Staltsov, V.V. Yeliseyev, D.V. Динамика плазмы и взаимодействие плазма-стенка |
| title_short |
Control of the compression zone position in plasma streams generated by MPC |
| title_full |
Control of the compression zone position in plasma streams generated by MPC |
| title_fullStr |
Control of the compression zone position in plasma streams generated by MPC |
| title_full_unstemmed |
Control of the compression zone position in plasma streams generated by MPC |
| title_sort |
control of the compression zone position in plasma streams generated by mpc |
| author |
Solyakov, D.G. Volkova, Y.E. Cherednychenko, T.M. Ladygina, M.S. Marchenko, A.K. Petrov, Yu.V. Chebotarev, V.V. Makhlaj, V.A. Staltsov, V.V. Yeliseyev, D.V. |
| author_facet |
Solyakov, D.G. Volkova, Y.E. Cherednychenko, T.M. Ladygina, M.S. Marchenko, A.K. Petrov, Yu.V. Chebotarev, V.V. Makhlaj, V.A. Staltsov, V.V. Yeliseyev, D.V. |
| topic |
Динамика плазмы и взаимодействие плазма-стенка |
| topic_facet |
Динамика плазмы и взаимодействие плазма-стенка |
| publishDate |
2018 |
| language |
English |
| container_title |
Вопросы атомной науки и техники |
| publisher |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Керування положенням зони компресії у плазмових потоках, що генеруються МПК Управление положением зоны компрессии в плазменных потоках, генерируемых МПК |
| description |
This paper is devoted to the investigation of magnetohydrodynamic characteristics of plasma streams generated
by a magnetoplasma compressor (MPC) and control mechanisms of a compression zone position. Nitrogen, helium,
and argon were used as working gases. The measurement results of electric currents spatial distributions in the
plasma streams identified that for helium (P = 10 Torr) both toroidal vortices and magnetic field displacement from
the near-axis region are observed, then, the electric current direction reverses. Similar spatial structure of the electric
currents was observed for helium with the initial pressure of 2 Torr. However, in this case, the electric current
direction changes much earlier. The electric currents flow from 20 cm to 30 cm from the central electrode of MPC
accelerating channel in the modes with nitrogen (P = 0.6 and P = 0.3 Torr). There are current vortices and a sizable
magnetic field displacement at a distance of a 6 cm to 18 cm from the MPC output. The duration of a plasma stream
generation is about two times less for helium than for the modes of operation with other gases.
Метою статті є дослідження магнітогідродинамічних характеристик плазмових потоків, що генеруються
магнітоплазмовим компресором (МПК), та механізмів керування положенням зони компресії. У якості
робочих газів було використано азот, аргон та гелій. Результати вимірювання просторового розподілу
електричних струмів у плазмовому потоці продемонстрували, що для гелію (Р = 10 Торр) спостерігаються як
тороїдальні вихори струму, так і витіснення магнітного поля із приосьової області, з подальшою зміною
напрямку протікання струму. Подібну просторову структуру електричних струмів було отримано і для гелію
з початковим тиском 2 Торр. Проте, у цьому випадку, напрямок протікання струму змінюється значно
раніше. У режимах роботи з азотом на залишковому газі (P = 0.6 та P = 0.3 Toрр) струми розповсюджується
на відстані від 20 см до 30 см від центрального електроду прискорювального каналу МПК. Розвиваються
вихори струму із подальшим витісненням магнітного із приосьової області на відстані від 6 см до 18 см від
виходу МПК. Також виявлено, що для режимів роботи з гелієм час генерації плазмового потоку майже у два
рази менше, порівняно з режимами роботи на інших газах.
Целью этой статьи является исследование магнитогидродинамических характеристик плазменных
потоков, генерируемых магнитоплазменным компрессором (МПК), и механизмов управления положением
зоны компрессии. В качестве рабочих газов использовались азот, аргон и гелий. Было обнаружено, что для
гелия (Р = 10 Торр) наблюдаются как тороидальные токовые вихри, так и вытеснение магнитного поля из
приосевой области, с дальнейшей сменой направления протекания тока. Подобная пространственная
структура электрических токов была получена и для гелия с начальным давлением 2 Торр. Однако, в этом
случае, направление протекания тока меняется значительно раньше. В режимах работы с азотом при
остаточном давлении (Р = 0.6 и Р = 0.3 Торр) токи распространяются на расстояния от 20 см до 30 см от
центрального электрода ускорительного канала МПК. Происходит развитие токовых вихрей, с дальнейшим
вытеснением магнитного поля из приосевой области на расстоянии от 6 см до 18 см от выхода МПК. Также
было установлено, что для режимов работы с гелием время генерации плазменного потока почти в два раза
меньше, в сравнении с режимами работы на других газах.
|
| issn |
1562-6016 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148826 |
| citation_txt |
Control of the compression zone position in plasma streams generated by MPC / D.G Solyakov, Y.E. Volkova, T.M. Cherednychenko, M.S. Ladygina, A.K. Marchenko, Yu.V. Petrov, V.V. Chebotarev, V.A. Makhlaj, V.V. Staltsov, D.V. Yeliseyev // Вопросы атомной науки и техники. — 2018. — № 6. — С. 130-133. — Бібліогр.: 10 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT solyakovdg controlofthecompressionzonepositioninplasmastreamsgeneratedbympc AT volkovaye controlofthecompressionzonepositioninplasmastreamsgeneratedbympc AT cherednychenkotm controlofthecompressionzonepositioninplasmastreamsgeneratedbympc AT ladyginams controlofthecompressionzonepositioninplasmastreamsgeneratedbympc AT marchenkoak controlofthecompressionzonepositioninplasmastreamsgeneratedbympc AT petrovyuv controlofthecompressionzonepositioninplasmastreamsgeneratedbympc AT chebotarevvv controlofthecompressionzonepositioninplasmastreamsgeneratedbympc AT makhlajva controlofthecompressionzonepositioninplasmastreamsgeneratedbympc AT staltsovvv controlofthecompressionzonepositioninplasmastreamsgeneratedbympc AT yeliseyevdv controlofthecompressionzonepositioninplasmastreamsgeneratedbympc AT solyakovdg keruvannâpoložennâmzonikompresííuplazmovihpotokahŝogeneruûtʹsâmpk AT volkovaye keruvannâpoložennâmzonikompresííuplazmovihpotokahŝogeneruûtʹsâmpk AT cherednychenkotm keruvannâpoložennâmzonikompresííuplazmovihpotokahŝogeneruûtʹsâmpk AT ladyginams keruvannâpoložennâmzonikompresííuplazmovihpotokahŝogeneruûtʹsâmpk AT marchenkoak keruvannâpoložennâmzonikompresííuplazmovihpotokahŝogeneruûtʹsâmpk AT petrovyuv keruvannâpoložennâmzonikompresííuplazmovihpotokahŝogeneruûtʹsâmpk AT chebotarevvv keruvannâpoložennâmzonikompresííuplazmovihpotokahŝogeneruûtʹsâmpk AT makhlajva keruvannâpoložennâmzonikompresííuplazmovihpotokahŝogeneruûtʹsâmpk AT staltsovvv keruvannâpoložennâmzonikompresííuplazmovihpotokahŝogeneruûtʹsâmpk AT yeliseyevdv keruvannâpoložennâmzonikompresííuplazmovihpotokahŝogeneruûtʹsâmpk AT solyakovdg upravleniepoloženiemzonykompressiivplazmennyhpotokahgeneriruemyhmpk AT volkovaye upravleniepoloženiemzonykompressiivplazmennyhpotokahgeneriruemyhmpk AT cherednychenkotm upravleniepoloženiemzonykompressiivplazmennyhpotokahgeneriruemyhmpk AT ladyginams upravleniepoloženiemzonykompressiivplazmennyhpotokahgeneriruemyhmpk AT marchenkoak upravleniepoloženiemzonykompressiivplazmennyhpotokahgeneriruemyhmpk AT petrovyuv upravleniepoloženiemzonykompressiivplazmennyhpotokahgeneriruemyhmpk AT chebotarevvv upravleniepoloženiemzonykompressiivplazmennyhpotokahgeneriruemyhmpk AT makhlajva upravleniepoloženiemzonykompressiivplazmennyhpotokahgeneriruemyhmpk AT staltsovvv upravleniepoloženiemzonykompressiivplazmennyhpotokahgeneriruemyhmpk AT yeliseyevdv upravleniepoloženiemzonykompressiivplazmennyhpotokahgeneriruemyhmpk |
| first_indexed |
2025-12-07T15:55:36Z |
| last_indexed |
2025-12-07T15:55:36Z |
| _version_ |
1850865548670271488 |