Formation of directed plasma jets during the combustion of a high-current vacuum-arc discharge

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Acesso é pago ou somente para assinantes

Resumo

The paper describes a method for generating aluminum and hydrogen plasma jets. It illustrates the formation mechanism of extended plasma structures produced during the combustion of a high-current vacuum-arc discharge. The current-carrying plasma front is shown to propagate at different velocities for aluminum plasma and hydrogen plasma. The hydrogen plasma has a substantially higher initial velocity (about 30 cm/μs) compared to the aluminum plasma (about 10 cm/μs). It is shown that the bulk velocity of the hydrogen plasma jet is about 9 cm/μs. It was proven by means of spectral diagnostics that the hydrogen plasma jet is indeed composed mainly of hydrogen.

Sobre autores

A. Rousskikh

Institute of High Current Electronics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: russ@ovpe2.hcei.tsc.ru
Rússia, Tomsk, 634055

A. Zhigalin

Institute of High Current Electronics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: russ@ovpe2.hcei.tsc.ru
Rússia, Tomsk, 634055

V. Oreshkin

Institute of High Current Electronics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: russ@ovpe2.hcei.tsc.ru
Rússia, Tomsk, 634055

N. Labetskayа

Institute of High Current Electronics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: russ@ovpe2.hcei.tsc.ru
Rússia, Tomsk, 634055

A. Kuzminykh

Institute of High Current Electronics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: russ@ovpe2.hcei.tsc.ru
Rússia, Tomsk, 634055

Bibliografia

  1. Reipurth Bo, Heathcote S., Morse J., Hartigan P., Bally J. // Astron. J. 2002. V. 123. P. 362. doi: 10.1086/324738.
  2. Урвачев Е.М., Лосева Т.В., Ляхов А.Н., Зецер Ю.И. // Физика плазмы. 2023. Т. 49. С. 1118. doi: 10.31857/S0367292123601145.
  3. Lebedev S.V., Frank A., Ryutov D.D. // Rev. Modern Phys. 2019. V. 91. P. 025002. doi: 10.1103/RevModPhys.91.025002.
  4. Александров В.В., Баско М.М., Браницкий А.В., Грабовский Е.В., Грицук А.Н., Митрофанов К.Н., Олейник Г.М., Сасоров П.В., Фролов И.Н. // Физика плазмы. 2021. T. 47. С. 613. doi: 10.31857/S0367292121070039.
  5. Грабовский Е.В., Грицук А.Н., Смирнов В.П., Александров В.В., Олейник Г.М., Орешкин В.И., Фролов И.Н., Лаухин Я.Н., Грибов А.Н., Самохин А.А., Сасоров П.В., Митрофанов К.Н., Медовщиков С.Ф., Хищенко К.В., Рупасов А.А., Болховитинов Е.А. // Физика плазмы. 2011. Т. 37. С. 11.
  6. Cherdizov R.K., Fursov F.I., Kokshenev V.A., Kurmaev N.E., Labetsky A.Yu., Ratakhin N.A., Shishlov A.V., Cikhardt J., Cikhardtova B., Klir D., Kravarik J., Kubes P., Rezac K., Dudkin G.N., Garapatsky A.A., Padalko V.N., Varlachev V.A. // J. Phys.: Conf. Series. 2017. V. 830. P. 012017. doi: 10.1088/1742-6596/830/1/012017.
  7. Kalinin Yu.G. // Plasma Phys. Reps. 2003. V. 29. P. 571. doi: 10.1134/1.1592556.
  8. Haines M.G., Lebedev S.V., Chittenden J.P., Beg F.N., Bland S.N., Dangor A.E. // Phys. Plasmas. 2000. V. 7. P. 1672. doi: 10.1063/1.874047.
  9. Shishlov A.V., Baksht R.B., Chaikovsky S.A., Fedunin A.V., Fursov F.I., Kovalchuk B.M., Kokshenev V.A., Kurmaev N.E., Labetsky A.Yu., Oreshkin V.I., Rousskikh A.G., Zhidkova N.A., Lassalle F., Bayol F., Mangeant C. // IEEE Transac. Plasma Sci. 2007. V. 35. P. 592. doi: 10.1109/TPS.2007.896776.
  10. Coleman P.L., Apruzese J.P., Velikovich A.L., Thornhill J., Davis J., Coverdale C.A., Levine J.S., Failor B., Sze H., Banister J. // IEEE Transac. Plasma Sci. 2007. V. 35. P. 31. doi: 10.1109/TPS.2006.889273.
  11. Giuliani J.L., Commisso R.J. // IEEE Transac. Plasma Sci. 2015. V. 43. P. 2385. doi: 10.1109/TPS.2015.2451157.
  12. Gardiner T.A., Frank A., Blackman E.G., Lebedev S.V., Chittenden J.P., Ampleford D., Bland S.N., Ciardi A., Sherlock M., Haines M.G. // Astrophys. Space Sci. 2003. V. 287. P. 69. doi: 10.1023/B:ASTR.0000006202.93195.e3.
  13. Suzuki-Vidal F., Lebedev S.V., Ciardi A., Bland S.N., Chittenden J.P., Hall G.N., Harvey-Thompson A., Marocchino A., Ning C., Stehle C., Frank A., Blackman E.G., Bott S.C., Ray T. // Astrophys. Space Sci. 2009. V. 322. P. 1. doi: 10.1007/s10509-009-9981-1.
  14. Gourdain P.A., Blesener I.C., Greenly J.B., Hammer D.A., Knapp P.F., Kusse B.R., Schrafel P.C. // Phys. Plasmas. 2010. V. 17. P. 012706. doi: 10.1063/1.3292653.
  15. Митрофанов К.Н., Ананьев С.С., Войтенко Д.А., Крауз В.И., Астапенко Г.И., Марколия А.И., Мялтон В.В. // Астрономич. ж. 2017. Т. 94. С. 762. doi: 10.7868/S0004629917080084.
  16. Полухин С.Н., Никулин В.Я., Силин П.В. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 328. doi: 10.31857/S0367292122040114.
  17. Бескин В.С., Крауз В.И., Ламзин С.А. // УФН. 2023. Т. 193. С. 327. doi: 10.3367/UFNr.2021.12.039130.
  18. Лосева Т.В., Косарев И.Б., Поклад Ю.В., Ляхов А.Н., Зецер Ю.И., Урвачев Е.М. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 956. doi: 10.31857/S0367292122600583.
  19. Rousskikh A.G., Artyomov A.P., Zhigalin A.S., Fedunin A.V., Oreshkin V.I. // IEEE Transac. Plasma Sci. 2018. V. 46. P. 3487. doi: 10.1109/TPS.2018.2849205.
  20. Rousskikh A.G., Zhigalin A.S., Oreshkin V.I., Chaikovsky S.A., Labetskaya N.A., Baksht R.B. // Physics of Plasmas. 2011. V. 18. P. 092707. doi: 10.1063/1.3640535.
  21. Русских А.Г., Бакшт Р.Б., Жигалин А.С., Орешкин В.И., Чайковский С.А., Лабецкая Н.А. // Физика плазмы. 2012. Т. 38. С. 651.
  22. Baksht R.B., Rоusskikh A.G., Zhigalin A.S., Oreshkin V.I. // IEEE Transac. Plasma Sci. 2013. V. 41. P. 182. doi: 10.1109/TPS.2012.2230453.
  23. Русских А.Г., Жигалин А.С., Бакшт Р.Б., Лабецкая Н.А., Чайковский С.А., Лазарь А.П. // Известия высших учебных заведений. Физика. 2014. Т. 57. С. 255.
  24. Русских А.Г., Жигалин А.С., Орешкин В.И., Чайковский С.А., Бакшт Р.Б., Земсков Ю.А. // Известия высших учебных заведений. Физика. 2014. Т. 57. С. 234.
  25. Русских А.Г., Жигалин А.С., Орешкин В.И. // ЖТФ. 2016. Т. 86. С.37.
  26. Artyomov A.P., Rousskikh A.G., Fedunin A.V., Chaikovsky S.A., Zhigalin A.S., Oreshkin V.I. // IOP Conf. Series: J. Phys. 2017. V. 1830. P. 0012038. doi: 10.1088/1742-6596/830/1/012038.
  27. Русских А.Г., Федюнин А.В., Артёмов А.П., Жигалин А.С., Орешкин В.И. // Известия высших учебных заведений. Физика. 2018. Т. 61. С. 57.
  28. Rousskikh A.G., Fedyunin A.V., Artyomov A.P., Zhigalin A.S., Oreshkin V.I. // Current Appl. Phys. 2019. V. 19. P. 704. doi: 10.1016/j.cap.2019.03.015.
  29. Rousskikh A.G., Oreshkin V.I., Labetsky A.Yu., Chaikovsky S.A., Shishlov A.V. // Technical Phys. 2007. V. 52. P. 571. doi: 10.1134/S1063784207050064.
  30. Anders A., Yushkov G.Y. // J. Appl. Phys. 2002. V.91. P. 4824. doi: 10.1063/1.1459619.
  31. Oreshkin V.I., Oreshkin E.V., Shmelev D.L. // Phys. Plasmas. 2023. V. 30. P. 113301. doi: 10.1063/5.0160649.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024