ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И КОНЦЕНТРАЦИИ ПЛАЗМЫ НА ПЛАЗМЕННО-ПУЧКОВОЙ УСТАНОВКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗОНДА

В данной статье представлены экспериментальные данные по измерению электронной температуры и концентрации плазмы в радиальном направлении на плазменно-пучковой установке. Параметры плазмы определялись с помощью автоматизированной диагностической системы на основе электрического зонда для двух рабочих газов – водород и гелий. Определены зависимости электронной температуры и концентрации плазмы от изменения мощности электронного пучка и давления рабочего газа. Показано, что при увеличении мощности электронного пучка электронная температура в радиальном направлении не изменяется для обоих рабочих сред, а максимальная концентрация плазмы на установке зарегистрирована при наибольшем давлении газа ближе к центру пучка и составила 5·10¹⁶ м⁻³ для водорода и 5·10¹⁷ м⁻³ для гелия.

1. Туленбергенов Т.Р., Соколов И.А., Миниязов А.Ж., Кайырды Г.К., Ситников А.А. Обзор по линейным ускорителям. Вестник НЯЦ РК. 2019;1(4):59-67. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2019-4-59-67.

2. Жданов С.К., Курнаев В.А., Романовский М.К., Цветков И.В. Основы физических процессов в плазме и плазменных установках: Учеб. пособие под ред. Курнаева В.А. М: МИФИ, 2007. 368 с.

3. S.K. Erentsa, P.C. Stangebyb, B. LaBombardc, J.D. Elderb, W. Fundamenski Simple relations between scrape-off layer parameters of high recycling divertors Part I: Therelation between `upstream' density and temperature. Nuclear Fusion, Vol. 40, No. 3. DOI: 10.1088/0029-5515/40/3/301.

4. Орлов К.Е. Диагностика низкотемпературной плазмы: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2005. 110 с.

5. Демидов В. И., Колоколов Н. Б., Кудрявцев А. А. Зондовые методы исследования низкотемпературной плазмы. Энергоатомиздат, 1996.

6. Райзер Ю. П. Физика газового разряда. 3-е изд. переработанное и дополненное. – Долгопрудный: Издательский дом “Интеллект”, 2009 – 311-336с.

7. Шотт Л. Электрические зонды. В кн. Методы исследования плазмы. Пер. с англ. Под ред. В. Лохте-Хольтгревена. М. Мир. 1971.

8. Shankar Bhattarai et al. Theoretical Study of Spherical Langmuir Probe in Maxwellian Plasma. International Journal of Physics. 2017, 5(3), 73-81 doi:10.12691/ijp-5-3-2.

9. Козлов О.В. Электрический зонд в плазме. Москва: Атомиздат; 1969.

10. Установка для моделирования взаимодействия плазмы с кандидатными материалами термоядерного реактора. Патент РК на полезную модель № 2221; опубл. 15.06.2017, Бюл. № 11. М.К. Скаков, Б.К. Рахадилов, Т.Р. Туленбергенов.

11. Т.Р. Туленбергенов, А.Ж. Миниязов, И.А. Соколов, Г.К. Кайырды, Роль имитационного стенда с плазменно-пучковой установкой в исследованиях плазменно-поверхностного взаимодействия, Вестник НЯЦ РК.– 2019, вып. 4.– С. 51-58.

12. Miniyazov A.Z., Skakov M.K., Tulenbergenov T.R., Sokolov I.A., Zhanbolatova G.K., Bukina O.S. et al. (2021) Investigation of tungsten surface carbidization under plasma irradiation. Journal of Physics: Conference Series. 2064: 012053https://doi.org/10.1088/1742-6596/2064/1/012053

13. E. G. Shustin, Beam–Plasma Discharge in Space and in a Lab. 2021, Published in Fizika Plazmy, 2021, Vol. 47, No. 6, pp. 518–530, DOI: 10.1134/S1063780X21060143.