Разработка диагностического комплекса для исследования плазменных процессов в магнитном сопле макета безэлектродного плазменного ракетного двигателя

Обложка

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предлагается подход к созданию диагностического комплекса для исследования основных плазменных процессов (ускорение и срыв плазменного потока с силовых линий магнитного поля) в магнитном сопле безэлектродного плазменного ракетного двигателя. Описывается диагностический комплекс стенда ПН-3, макета безэлектродного плазменного ракетного двигателя, при создании которого был реализован данный подход.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. Ю. Брагин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

Е. А. Бунин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

С. С. Гусев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

В. А. Жильцов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

М. Н. Казеев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

Д. В. Камин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

В. Ф. Козлов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

С. В. Коробцев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

И. А. Костриченко

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

Д. С. Кутузов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

А. В. Спицын

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

А. Е. Сухов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

Д. О. Шуровский

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

С. В. Янченков

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: bragin_ey@nrcki.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Жильцов В.А., Кулыгин В.М. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2018. Т. 41. №. 3. С. 5. https://doi.org/10.21517/0202-3822-2018-41-3-5-20
  2. Isayama S., Shinohara S., Hada T. // Plasma Fusion Res. 2018. V. 13. З. 1101014. https://doi.org/10.1585/pfr.13.1101014 .
  3. Ilin A.V., Chang Díaz F.R., Squire J.P., Tarditi A.G. // 42nd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. Reno. NV. 2004. https://doi.org/10.2514/6.2004-151
  4. Charles C. // Plasma Sources Sci. Technol. 2007. V. 16. № 4. P. R1. https://doi.org/10.1088/0963-0252/16/4/R01
  5. Olsen C.S. Experimental Characterization of Plasma Detachment from Magnetic Nozzles. Houston: Rice University, 2013.
  6. Longmier B.W., Bering III E.A., Carter M. D. et al. // Plasma Sources Sci Technol. 2011. V. 20. P. 015007. https://doi.org/10.1088/0963-0252/20/1/015007
  7. Летохов В.С. Чеботаев В.П. Принципы нелинейной лазерной спектроскопии. Москва: Наука, 1975.
  8. Physics of Plasma-Wall Interactions in Controlled Fusion / Ed.by D.E. Post, R. Behrisch. Boston: Springer, 1986. P. 211. https://doi.org/10.1007/978-1-4757-0067-1_6
  9. Кутузов Д.С., Москаленко И.В., Брагин Е.Ю., Жильцов В.А., Янченков С.В. // Физика плазмы. 2018. Т. 44. № 9. С. 698. https://doi.org/10.1134/S036729211809007X
  10. Брагин Е.Ю., Бунин Е.А., Дрозд А.С., Сергеев Д.С., Сухов А.Е. // Сб. трудов VIII Международной конференции “Лазерные, плазменные исследования и технологии ЛаПлаз-2022”. Москва: НИЯУ “МИФИ”, 2022. C. 134.
  11. Davis C., Gilchrist B., Squire J. // J. Propuls. Power. 2011. V. 27. № 2. P. 461. https://doi.org/10.2514/1.48087
  12. Алексеев Б.В., Котельников В.А. Зондовый метод диагностики плазмы. Москва: Энергоатомиздат, 1988.
  13. Hsieh T.-Y., Kawamori E., Nishid Y. // Rev. Sci. Instrum. 2013. V. 84. P. 023502. http://dx.doi.org/10.1063/1.4790175
  14. Зобнин А.В., Исакаев Э.Х., Чиннов В.Ф. // ТВТ. 1998. Т. 36. № 5. С. 804.
  15. Ветров С.И., Спицын А.В., Шуваев Д.А., Янченков С.В. // Физика плазмы. 2006. Т. 32. №5. С. 454.
  16. Ando A., Hagiwara T., Komagome T., Hattori K., Inutake M. // Plasma Fusion Res. 2008. V. 3. P. S1018. http://dx.doi.org/10.1585/pfr.3.S1018
  17. Mazouffre S., Kulaev V., Perez Luna J. // Plasma Sources Sci. Technol. 2009. V. 18. P. 034022. http://dx.doi.org/10.1088/0963-0252/18/3/034022
  18. Biloiu C., Sun X., Choueiri E., Doss F., Scime E., Heard J., Spektor R., Ventura D. // Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V. 14. P. 766. http://dx.doi.org/10.1088/0963-0252/14/4/016

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Принципиальная схема классического БПРД.

Скачать (169KB)
3. Рис. 2. Области исследования плазменных процессов, протекающих в магнитном сопле.

Скачать (115KB)
4. Рис. 3. Принципиальная схема стенда ПН-3.

Скачать (239KB)
5. Рис. 4. Схема расположения диагностических устройств для измерения параметров плазмы в диагностическом объеме стенда ПН-3: 1 – вводимый лазерный луч, 2 – линза, 3 – зеркало, 4 – оптический фильтр, 5 – ФЭУ, 6 – приемник интерферометра, 7 – передатчик интерферометра, 8 – устройство для зондовой диагностики, 9 – подвижная штанга с МП, 10 – уплотняющее устройство с дифференциальной откачкой, 11 – коллиматор, 12 – оптический кабель, 13 – спектрометр или монохроматор, 14 – вакуумная откачка и вакууметрия.

Скачать (181KB)
6. Рис. 5. Спектральная схема измерения ЛИФ для ионов аргона (ArII).

Скачать (83KB)
7. Рис. 6. Принципиальные схемы измерения одиночным и двойным зондами Ленгмюра.

Скачать (74KB)
8. Рис. 7. Принципиальная схема измерения ионным зондом.

Скачать (69KB)
9. Рис. 8. Общая схема вакуумной камеры стенда ПН-3 и расположения механизированных приводов (вид сверху).

Скачать (210KB)
10. Рис. 9. Фотография диагностических устройств для измерения параметров плазмы и МП в откачном объеме стенда ПН-3 (вторая и третья область исследования).

Скачать (334KB)
11. Рис. 10. Принципиальная схема сеточного анализатора.

Скачать (95KB)
12. Рис. 11. ЗD-модель угломера с указанием основных элементов.

Скачать (133KB)
13. Рис. 12. Принципиальная схема угломера.

Скачать (68KB)
14. Рис. 13. Принципиальная схема цилиндрического электростатического анализатора.

Скачать (87KB)

© Российская академия наук, 2024