Формування і динаміка електронних структур у пучково-плазмових системах - Автореферат

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ім. КАНДИДАТА ФІЗИКО-МАТЕМАТИЧНИХ НАУК ФОРМУВАННЯ І ДИНАМІКА ЕЛЕКТРОННИХ СТРУКТУР У ПУЧКОВО-ПЛАЗМОВИХ СИСТЕМАХРобота виконана в Національному науковому центрі “Харківський фізико-технічний інститут”, і в Харківському національного університету ім. Каразіна, Міністерства освіти і науки України. Науковий керівник: кандидат фізико-математичних наук, Бізюков Олександр Анатолійович, доцент кафедри фізики плазми фізико-технічного факультету Харківського національного університету ім. Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, Пятак Олександр Іванович, професор, завідуючій кафедри фізики Харківського автомобільно-дорожнього технічного університету Міністерства освіти і науки України. кандидат фізико-математичних наук, Гордієнко Ігор Ярославович, доцент кафедри загальної й експериментальної фізики Української інженерно-педагогічної академії (УІПА) Міністерства освіти і науки України. Захист відбудеться “5 ”липня 2001р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.051.12 Харківського національного університету ім.Питання транспортування пучків заряджених частинок від джерела до обєкта впливу викликає найбільших труднощів у силу великих енергетичних утрат, що виникають за рахунок цілого ряду нестійкостей, яким піддані потоки заряджених частинок. У реальних системах, а особливо в плазмі, пучки частинок мають досить велике розмиття по швидкостях, що може бути навіть порівняне з енергією основної кількості частинок пучка. Плазма, що містить заряди одного знака, тобто, що складається тільки з електронів чи іонів, володіє цілою низкою цікавих властивостей, повязаних із її утриманням і рівновагою. Вона може бути самоузгодженою і виникати у результаті протікання різних динамічних процесів, що супроводжують, наприклад, дрейф зарядженого потоку у виді розмитого по швидкостях пучка заряджених частинок у магнітному полі. Основною метою роботи є виявлення й зясування закономірностей накопичення й утримання зарядженої електронної плазми з використанням інжекції розмитого по повздовжніх швидкостях пучка електронів у дрейфовий канал, що знаходиться в подвздовжньому однорідному магнітному полі, та удосконалення можливостей стимулювання, накопичення й утримання частинок.У третьому розділі представлені результати експериментів із виявлення процесів, що призводять до захоплення, накопичення й утримання заряджених частинок в електростатичній динамічній пастці в просторі дрейфу електронного пучка, а також результати вивчення впливу захоплених частинок на динаміку зарядженої плазми у просторі дрейфу в разі інжекції електронного пучка в область дрейфу скрізь градієнт магнітного поля. Причиною зриву струму є антикатод, що утворюється в області інжекції пучка в простір дрейфу і зміщується вздовж простору дрейфу зі збільшенням амплітуди імпульсу інжекції. На залежності струмів, вхідних у простір дрейфу і вихідних з нього, спостерігається ділянка, що може бути ідентифікована як ділянка з “негативним опором”, що вказує на накопичення енергії у просторі дрейфу. Функція розподілу частинок по швидкостях має в початковій області простору дрейфу форму з двома максимумами, що з переміщенням частинок по простору дрейфу до середньої частини поступово зливаються в один при перешикуванні траєкторії руху електронів. Розподіл потенціалу вздовж простору дрейфу при струмі емісії менш критичного має форму з одним мінімумом, що зі збільшенням амплітуди імпульсу інжекції зміщується від інжектора в напрямку до центру камери дрейфу, а при струмі емісії більше критичного зявляється другий мінімум.Експериментальні дослідження цих явищ, які містять формування й динаміку електронних структур у самоузгодженій електростатичній динамічній пастці у пучково-плазмових системах, проведено за допомогою апробованих активних та пасивних діагностичних методик.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ