Источники питания генераторов плазмы, страница 5

При реализации такого варианта схемы запуска между каждой парой соседних электродов вакуумного плазмотрона возбуждаются вспомогательные разряды на переменном токе высокой частоты. В результате этого между анодом и катодом плазмотрона возникает «дорожка» из плазмы, играющая роль взорвавшейся проволоки в способе обсужденном выше. Протекание тока от основного источника питания увеличивает концентрацию носителей заряда до необходимой для формирования дугового разряда. После чего источник высокочастотного напряжения отключается. Поскольку по постоянному току нейтральные вставки плазмотрона не соединены (так как в состав балластных цепочек входят конденсаторы) то нет и препятствий для работы генератора плазмы в нормальном режиме.

2.8-9.2.2. Классификация методов инициирования разряда в генераторах плазмы.

В принципе схемы инициирования разряда на исчерпываются рассмотренными выше. Есть и другие подходы к инициированию разрядов: это и «впрыск», т. е. инжекция, в разрядный промежуток потока электронов от электронной пушки или потока плазмы от специального вспомогательного ее источника, и использования лазерного пробоя рабочего тела в источнике плазмы и т.д. Все зависит от того, какой источник плазмы надо запустить, каковы его параметры (давление рабочего тела, длина разрядного промежутка и т.п.) и самое главное - каково его назначение. Дело в том, что, очевидно, не годится, чтобы системы инициирования разряда были сложнее и дороже чем сам источник. Но вобщем-то это предмет более подробного разговора, поэтому ограничимся констатацией факта, что такие системы либо существуют и используются, либо кем-то когда-то были опробованы.

Широкое применение в промышленности и научных исследованиях плазменных ускорителей обуславливает актуальность изучения и создания устройств, обеспечивающих их надежный запуск. Наибольший практический интерес представляет данная проблеме для плазменных ускорителей (ПУ), в которых используются газообразные рабочие тела. Выбор системы инициирования разряда (СИР) плазменных ускорителей, используемой для создания предварительной ионизации рабочего тела в межэлектродном промежутке, зависит от типа ПУ, геометрии его электродов и параметров системы электропитания.

Ниже на основании анализа принципов работы СИР плазменных ускорителей проведена их классификация (рисунок 2.8-9.7).

Инициирование разряда в ПУ предназначено для создания оптимальных условий зажигания основного разряда в межэлектродном промежутке. Возможна два подхода к решению этой проблемы:

1.  создание необходимой для зажигания основного разряда концентрации носителей заряда непосредственно в разрядном промежутке;

2.  создание их в дополнительных устройствах с последующей инжекцией в разрядный промежуток.

Системы, обеспечивающие создание требуемой концентрации носителей заряда непосредственно в разрядном промежутке, делятся на СИР однократного и многократного использования. В системах однократного действия используется источник электрической энергии и проводящие перемычки, которые размещаются между электродами ПУ, а также устройства, кратковременно повышающие давление газо — или парообразного рабочего тела в межэлектродном промежутке. Такие устройства выполняются в виде диафрагм и "пробок", герметизирующих разрядную область ПУ до возникновения основного разряда.

Системы инициирования разряда многократного использования по принципу создания требуемой концентрации заряженных частиц делятся на СИР, использующие (рисунок 2.8-9.8):

Ø ионизацию рабочего тела генератора плазмы продуктами распада радиоактивных веществ;

Ø вспомогательный разряд;

Ø эмиссию электронов с электродов ПУ;

Ø лазеры, для создания лазерной плазмы рабочего тела в межэлектродном промежутке ПУ.

Из этого класса СИР широкое развитие получили системы, использующие Для инжектирования носителей заряда в межэлектродный промежуток ПУ используются источники ионов, электронов и плазмы.