Исследование динамики развития плазмы вакуумной искры методом высокоскоростной фоторегистрации

Содержание

Слайд 2

Введение Схематичное изображение плазменного жгута и устройства установки Масс-спектры лазерной плазмы и вакуумной искры (катодное инициирование)

Введение

Схематичное изображение плазменного жгута и устройства установки

Масс-спектры лазерной плазмы и вакуумной

искры (катодное инициирование)
Слайд 3

Постановка задач Цель работы: проведение комплексных исследований, включая высокоскоростные методы регистрации,

Постановка задач

Цель работы: проведение комплексных исследований, включая высокоскоростные методы регистрации, излучения

вакуумного искрового разряда с лазерным инициированием для изучения динамики развития плазменного образования.
Задачи:
1. Разработать и отладить оптическую схему регистрации излучения плазмы вакуумной искры.
2. Провести серию экспериментов по лазерной инициации вакуумного промежутка при различных параметрах инициации (энергии в лазерном импульсе, напряжении между электродами) и при различных режимах работы камеры (Фрэйм-режим при различных временах выдержки, режим линейной развертки при различных временах развертки).
3. Проанализировать полученные данные и сделать заключение о выявленных особенностях развития плазменного образования вакуумной искры.
Слайд 4

Описание установки Принципиальная схема установки. Э1, Э2 – электроды, П1, П2

Описание установки

Принципиальная схема установки. Э1, Э2 – электроды, П1, П2 –

преобразователи сигнала из светового в электрический, ПС – приемник светового сигнала, ОС – оптическая система поворота изображения, ПК – персональный компьютер.
Слайд 5

Электронно-оптическая камера «Бифо К008» Внешний вид части установки (А): 1 –

Электронно-оптическая камера «Бифо К008»

Внешний вид части установки (А): 1 – камера

с электродной системой, 2 – система для оптического поворота изображения, 3 – зеркало, 4 – держатель для фильтров, 5 – объектив «Юпитер-37А» с кольцом, 6 – электронно-оптическая камера «Бифо К008», 7 – персональный компьютер (ПК). Внешний вид камеры (Б)
Слайд 6

Эксперимент и обработка результатов измерений Анодное инициирование. Фрэйм - режим Время

Эксперимент и обработка результатов измерений

Анодное инициирование. Фрэйм - режим

Время экспозиции 0,1

мкс
Время экспозиции 0,3 мкс
Слайд 7

Анодное инициирование. Стрик-режим. Время развертки t = 0,6 мкс и t = 2 мкс

Анодное инициирование. Стрик-режим. Время развертки t = 0,6 мкс и t

= 2 мкс
Слайд 8

Анодное инициирование. Стрик-режим. Время развертки t = 0,2 мкс. Исследование пульсаций.

Анодное инициирование. Стрик-режим. Время развертки t = 0,2 мкс. Исследование пульсаций.

Период

пульсаций Т = 4,8 нс
Размер светящейся области R = 2 мм
Скорость разлета частиц плазмы Vр = 4,2*107 см/с.
Слайд 9

Продолжение исследование пульсаций. Сопоставление типичных изображений со стрик-камеры и данных с ФЭКа

Продолжение исследование пульсаций. Сопоставление типичных изображений со стрик-камеры и данных с

ФЭКа
Слайд 10

Катодное инициирование. Фрэйм - режим Время экспозиции 0,3 мкс

Катодное инициирование. Фрэйм - режим

Время экспозиции 0,3 мкс

Слайд 11

Катодное инициирование. Стрик-режим. Время развертки t = 0,6 мкс

Катодное инициирование. Стрик-режим. Время развертки t = 0,6 мкс

Слайд 12

Катодное инициирование. Стрик-режим. Время развертки t = 0,2 мкс. Исследование пульсаций.

Катодное инициирование. Стрик-режим. Время развертки t = 0,2 мкс. Исследование пульсаций.

Период

пульсаций Т = 7,7 нс
Размер светящейся области R = 3,4 мм.
Скорость разлета частиц в плазме равна Vр = 4.5*107 см/с.
Слайд 13

Продолжение исследование пульсаций. Сопоставление типичных изображений со стрик-камеры и данных с ФЭКа

Продолжение исследование пульсаций. Сопоставление типичных изображений со стрик-камеры и данных с

ФЭКа
Слайд 14

Выводы и заключение В случае анодного и катодного инициирования вакуумно-искрового разряда

Выводы и заключение

В случае анодного и катодного инициирования вакуумно-искрового разряда наблюдаются

характерные осцилляции интенсивности свечения плазмы в видимом диапазоне на начальном этапе формирования плазменного образования. Периоды пульсации интенсивности имеют разброс значений 5-7 нс для анодного разряда и 7-8 нс для катодного.
Анализ Фурье-образов сигналов полученных с помощью ФЭК при анодном разряде показывает наличие пиков с той же частотой осцилляций, что в стрик-режиме. В случае катодного разряда не удалось получить аналогичного результата поскольку большая часть полученных данных с ФЭК оказалась «обрезанной» по амплитуде.
Необходимо провести дополнительные исследования режима осцилляций с применением стрик-камеры БИФО К008 с большим временным разрешением (использование наносекундного блока развертки) и одновременной фоторегистрации с применением ФЭК.