用逆磁探圈对场反向角收缩等离子体的研究

场反向角收缩位形是一种在直管中产生的紧凑环位形.该类装置结构简单,较易获得高温高密度等离子体,近年来已成功地抑制了导致等离子体毁灭的n=2旋转不稳定性,引起了人们极大的兴趣. 在场反向角收缩实验中,广泛地使用着逆磁探圈.它结构简单,对等离子体无扰动,从测得的递磁信号可得到等离子体的一些基本参数和几何尺寸,以及等离子体的运动和不稳定性等许多信息. 在FRP-1装置上,用逆磁探圈观测了爆聚过程前后逆磁信号随时间的演变,得到等离子体电流层的形成时间、场反向时间、爆聚时间、线密度、排磁通半径以及等离子体密度、温度等基本参数,…     

场反向角收缩等离子体实验(FRP-1)

场反向角收缩等离子体,是一种轴向拉长的轴对称非圆截面环形位形的紧凑环等离子体[1].通过位于直管中等离子体柱内捕获的反场磁力线与外场磁力线连接而建立.其特点是β值较高,线圈结构简单,等离子体形成、加热和燃烧区分开.这种新近发展起来的磁约束途径,已取得了较大的进展[2]     

一 种 新 的 倍 压 回 路

理论和实验均表明,快磁压缩等离子体的离子温度,随着等离子体柱的角向电场强度Eθ增加而增加,而Eθ又正比于感生此场强的放电线圈两端的电压.为了提高Eθ,可以采用倍压放电技术,将放电线圈两端的电压倍增.本文提出了一种新的倍压回路.一、倍压回路的基本原理及其短路性能1.基本原理:本回路的基本形式如图1(a)所示.其中Gs为起动开关,Gc为低气压间隙去耦式短路开关,负载为原GBH-1的主场线圈,电感为L1,传输电缆共六根,每根长为15m,分为两组.图1(b)为该倍压回路的等效回路,其中R1为负载线圈的电阻,Rc和Lc分别为短路开关的电阻和电感,R2和L…     

反场角收缩等离子体的压缩和捕获磁通

对反场角收缩装置FRP-1等离子体的压缩过程进行了分析,并对所观察到的中性面内的捕获磁通的衰减振荡现象做了定量描述,发现计算结果与实验值符合得很好。 关键词：     

脉冲强磁场用于金属成形的初步试验

金属的磁成形,与通常的机械成形方法不同,是一种利用脉冲强磁场产生的强大电动力对金属工件作功而致成形的新技术.它对工件的作用时间短、能量大、成形速率快,是一种高能高速的成形技术[1].作为一种颇具特色的新技术,近年来已在各类工业部门中得到了广泛的应用[2].我们利用快脉冲放电实验室的方便条件[3],研制了一台磁成形设备,对金属圆管的磁成形作了初步的试验,得到了比较满意的结果.下面我们简略介绍一下磁成形的基本原理和初步的试验结果,并作若干讨论. 一、基本原理 金属的磁成形原理是比较简单的.以金属圆管的箍缩成形为例简述如下.图…     

用强脉冲无极放电光源抽运固体激光器的自由振荡特性

在发展无极脉冲放电激光抽运时[1],我们曾发现平行平面的红宝石激光腔中产生规则的、准连续的张弛振荡,这是多模耦合的特征.而钕玻璃激光在阈值的单个尖峰,相对于光源有100微秒以上的延迟.这些现象既与这些固体介质特性有关,又与这种光源的特点有关. 实验中的红宝石激光输出符合速率方程解的特征,我们先引入这个方程.一个三能级系统的腔中共有P0个模式,其中P个耦合在一起如同一个模一样振荡,振荡模中光子数q与反转布居数n的速率方程如下[2]:其中B是腔中每个模。每个光子的Einstein系数,N0是上能级粒子数n2与基态粒子数n1之和,tc是振荡模中…     

感应磁场压缩下氢等离子体中巴耳末系谱线的斯塔克加宽

本工作研究感应磁场压缩下,氢等离子体中的巴耳末系谱线的斯塔克加宽。电容器对围绕在放电管外部的线圈放电,产生交变轴向磁场,使放电管中氢气离化、压缩与加热。放电周期14微秒,放电电压20千伏,最大电流165千安,初始工作气压2.0×10^-1毫米汞高。用照相方法研究H_β和H_γ的轮廓。这些谱线有显著的加宽。在整个发光阶段中,H_β的平均半宽度为14—16(埃),H_γ为18—19(埃),相应的离子密度为1.7—2.5×10¹⁶厘米^-3。实验轮廓与Griem,Kolb和Shen的理论较为接近,与Holtsmark理论相差较远。光电测量进一步表明:H_β的轮廓随着时间而改变,相应的离子密度亦在改变。在放电的第三半周期初级电流极大时,离子密度最大,达到3.2×1O¹⁶厘米^-3,为初始氢原子密度的2.2倍。     

RC和LC延迟触发器

对大功率延迟触发器中使用的氢闸流管的栅极点火特性,特别是延迟时间分散度做了比较细致的研究,对延迟时间做了理论计算,理论和实验符合得很好。本实验所用的延迟触发器输出电压幅度为3kV,电阻性负载的输出功率为十分之几兆瓦,最大时延50μs,改进型RC延迟器的时间分散度小于70ns,LC延迟触发器的时间分散度小于20ns。最后对进一步提高延迟时间的稳定性提出了若干改进措施。     

低气压火花隙去耦式短路开关

根据文献[1],我们研制了低气压间隙去耦式短路开关,并研究了其性能. 短路开关的结构如图1所示,由上、下两部分组成:上部是高气压间隙Gh,工作介质为CO2,压强在1-2.5kg/cm2之间;下部是低气压间隙G1。工作介质是空气,压强为20mTorr.间隙的电极材料是黄铜,端面镶有不锈钢.以汽车的火花塞作为G1的触发极.整个开关用尼龙罩密封. 开关的工作原理可由图2加以说明.G1被小电阻R2短路,起动开关Gs导通后,在短路开关上出现的高电压主要由Gh承受.触发脉冲由充电电缆I1终端间隙Gt短路产生,并经由去耦电容Cf加到触发极上.Gh和G1的击穿过程如下:当负载…     

场反向位形形成的实验研究

本文用场反向角收缩装置FRP-1研究了场反向磁场位形的形成。结果表明,没有镜场时,形成的场反向位形的长度大于主线圈长度;有镜场时,形成的场反向位形可以很好地将等离子体约束在主线圈之内,同时有明显的轴向收缩。在主压缩场扩散阶段,等离子体电阻率呈反常性质。