Статичні та динамічні характеристики широкоапертурних плазмових лінз зі стаціонарним магнітним полем - Автореферат

Національна академія наук України Науковий керівник: доктор фіз.-мат. наук, професор Гончаров Олексій Антонович Інститут фізики НАН України провідний науковий співробітник Офіційні опоненти: доктор фіз.-мат. наук, професор Анісімов Ігор Олексійович завідувач кафедри фізичної електроніки Київський Національний університет імені Тараса Шевченка доктор фіз.-мат. наук, професор Романюк Леонід Іванович провідний науковий співробітник Інститут ядерних досліджень НАН України Захист відбудеться “26” жовтня 2006 р. о 1430 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 26.159.01 при Інституті фізики НАН України за адресою: 03028, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту фізики НАН України.При наявності такого градієнту в лінзі збуджується пучково-дрейфова нестійкість, яка призводить до виникнення сферичних і динамічних аберацій. Нещодавно проведені теоретичні дослідження показали, що розвиток цієї нестійкості може призвести навіть до формування великомасштабних електронних вихорів. Необхідність експериментальних досліджень ПЛ зумовлена також тим, що дотепер не був встановлений основний фактор, який визначає коефіцієнт стискання пучків важких іонів середніх енергій, сформованих багатоапертурним вакуумно-дуговим джерелом при фокусуванні плазмовою лінзою в діапазоні слабких магнітних полів. Дослідження проводились у відділі газової електроніки Інституту фізики Національної Академії Наук України за бюджетними проектами науково-дослідницьких робіт: 1.4.1 B/51 “Дослідження фізичних процесів в плазмово-технологічних і пучково-плазмових приладах”, номер держ. реєстрації - 0199U000888 (1999-2001 рр.); 1.4.1 В/76 "Дослідження кінетичних та динамічних процесів в технологічних плазмових системах", номер держ. реєстрації - 0102U000271 (2002 - 2004 рр.); 1.4.1 В/116 "Плазмохімічні та плазмодинамічні процеси в технологічних плазмових системах", номер держ. реєстрації - 01054000632 (2005 р.); за проектом Українського Науково-Технологічного Центру №1596 “Плазмооптичні пристрої для керування пучками важких іонів” (2000-2003 рр.), а також за конкурсним бюджетним проектом 1МВ / 231-05-32“Експериментальне дослідження електронних вихорів у плазмовій лінзі” номер держ. реєстрації - 0105U005319 (2005 р.). Експериментально встановлено, що в діапазоні слабких магнітних полів при фокусуванні сильнострумового пучка важких іонів середніх енергій за допомогою широкоапертурної плазмової лінзи з мінімізованими градієнтами магнітного поля основним фактором, який визначає максимальне стискання пучка, є його фазовий обєм, який у свою чергу визначається параметрами джерела іонів та його багатоапертурної витягуючої системи.У першому розділі наведено огляд літератури, у якому викладено основні етапи досліджень ПЛ, представлено результати, отримані іншими дослідниками при вивченні їх статичних і динамічних характеристик. Для досліджень використовувалися дві плазмові лінзи зі стаціонарним магнітним полем (що умовно позначаються як ПЛК і ПЛМ), які відрізняються конфігурацією магнітного поля й електродної системи. Форма магнітопроводу лінзи ПЛМ вибиралася з метою мінімізації радіального та аксіального градієнтів магнітного поля у центральній її частині. Завдяки цьому максимальне значення радіального градієнта магнітного поля в лінзі ПЛМ було зменшене приблизно в 20 разів, порівняно з лінзою ПЛК. Найкращі фокусуючі властивості лінзи були зафіксовані при використанні другої системи. плазмова лінза іонний пучокУ дисертації експериментально досліджено статичні та динамічні характеристики широкоапертурних плазмових лінз зі стаціонарними магнітними полями при фокусуванні імпульсних багатоапертурних пучків важких іонів середніх енергій, зокрема досліджено лінзу з мінімізованими градіентами магнітного поля.

Основний зміст роботи