Pinch hatás - a fizikai enciklopédia
A csipet hatás (az angol csipet -. Constriction Compression) - a hatás a tömörítés, szűkület magas gázkisüléses (plazma képződés) miatt a kisülési áram kölcsönhatás a mágnes. mező, saját vagy külső. Ez az első alkalom ebben a jelenséget írja le 1934-ben W. Bennett (W. H. Bennett) kapcsolatban az áramlás gyors felszámolásra. részecskék gázban. Az "N - e." bevezetett 1937 Tonks L. (L. Tonks) leírására nat. folyamatok a nagyáramú ív.
Attól függően, hogy az irányt a jelenlegi a plazma oszlop megkülönböztetni z- és csipet. Ha az aktuális J mentén folyik a hengeres tengely z. A plazma oszlop és kölcsönhatásba lép a saját mágnes. mező, P - e. hívott. Z-csipet. Ha egy henger. egy nyomókamra zárt ext. hosszanti MAGN. mező, a plazmát által kiváltott kölcsönhatás az azimuth tokv-cerned ext. mágnes. terén, hogy a plazma összehúzódás --pinch tengely. Tömörítés a plazma figyelhető meg konfigurációk, amelyek formájában egy vékony, sík réteg a plazma egy aktuális - semleges aktuális fóliát.
A mechanizmus a M - e. lehet tekinteni például Z-csipet. Távvezetékek mágnes. B mező által létrehozott áram, van formájában koncentrikus. körök arra a síkra merőleges tengely-ryh. A kapott elektro-dinamikus. F. ható erő egységnyi térfogatú a vezetőképes közeg j áramsűrűség. egyenlő -1 [jA]. sugárirányban, a henger tengelyére okozza tömörítés az aktuális csatorna. A nyomó hatása az áram lehet tekinteni, mint egy egyszerű következménye a törvény Amper mágnes. attrakció Tsz. párhuzamosan a jelenlegi az azonos irányba fonalak, ami teljes áram J.
A leírás P - e. szempontjából a magnézium. hidrodinamikai esetében tökéletesen vezető közeg térfogati elektrodinamikus. F erő lehet helyettesíteni egy felületen mágnes. nyomás pmagn = k-rum esetén n - e. a fém blokk. vezetékek ellensúlyozza a rugóerő és a tömörítés gázkisüléses plazma - gazokinetich. nyomás miatt a termikus mozgás a részecskék - ionok és elektronok.
Egy bizonyos érték raj búra áram. nyomást a mozgó felület, könnyen összenyomható gáz-halmazállapotú közeg (plazma) válhat nagyobb, mint a gáz-kinetikai aktuális csatorna és elkezdi csökkenteni keresztmetszete - felmerül N - e.
P - e. csak megfigyelhető vezetőképes környezetben, ahol a mobil töltéshordozók (elektronok és ionok a kisülési plazmában, elektronok és lyukak - a félvezetők) vannak jelen körülbelül azonos számú ve. Ha csak az egyik típusú töltéshordozók elektromos. tértöltés mező hatékonyan megakadályozza áramnak a kompressziós tengelyre. A járat nagy áramok (10 B - 10 6 A) keresztül a gáz kíséretében ionizációs és a fűtés az anyag és annak átmenet a plazma állapotba. plazma melegítés történik folyó hőelvezetést a ohmos. impedancia a plazma csatorna (Joule fűtés) és adiabatikus. tömörítés a csipet egészének (magas hőmérsékletű plazmát alkot).
Magnus. aktuális mező legyőzi plazma csatornát a falak a kisülési kamra és képződik Szigetelt. jelenlegi csipet - csipet. Felesleges mágnes. mező koncentrálódik a falon vákuumban szakadék a csipet, és a fal, így feltételeinek megteremtése a magnézium. hőszigetelés magas hőmérsékletű plazma. mag sorban. mező felületével párhuzamosan a csipet, és a levegő a plazma töltésű. részecskék mozog a mágnes. mező, plazma diffúziós folyamat (és a hőátadás) a falra lényegében lassítja: jellegzetes hossza - szabad úthossza részecskék helyébe a Larmor méretét, hogy-nek, attól függően, hogy a mágneses mező B kisebb több nagyságrenddel.
Ez a tulajdonság csíp - magnézium. szigetelt magas hőmérsékletű plazma - magyarázta kapcsolatban felmerült a probléma a érdeklődés TCB P - e. A csipet a tevékenység megkezdésekor, a 50-es években. ugyanakkor a Szovjetunióban, az Egyesült Államokban és az Egyesült Királyságban részeként nat. CNF programot. DOS. figyelmet fordítottak a kétféle csipet - tórikus és lineáris.
Jelenlegi csipet J kellett végrehajtani egy több szükséges TCB f-CIÓ - amely egy mágnes. Tartsa a csipet a egyensúlyi állapotban. Korlátlan magnézium. kompressziós P - e. ellensúlyozza gazokinetich. plazma nyomás RPL = k (NE Te + Ni Ti-Roe sűrű magas hőmérsékletű plazma fogva kvázi-semlegesség (NE = ni = n), és általában megfelel a követelményeknek Te = Ti egyenlővé válik RPL = 2nkT (n -. sűrűség, és a T - ráta csipet-PA). egyensúlyi helyzetben csipet könnyen mozgatható határoló felület található, az egyenlő nyomás, azaz. e., miután egy bizonyos korai cerned. tömörítési a határfelületen a plazma formáció kell folyamatosan kielégítik azt a feltételt kvázi egyensúlyi csipet
PPL - pmagn =
Ez az állapot azt jelenti, t. N. T. Bennett kapcsolatban. Hengeres. A vezeték = 2J / cr. akkor J 2 = 4c 2 KNT. ahol - a részecskék száma a keresztmetszete a csipet. Ez kapcsolatban azt jelzi, hogy eléréséhez a plazma T10 8 K, egy raj sebességgel termonukleáris reakciók ravnokomponentnoy deutérium-trícium keverék már olyan nagy, hogy magok szintézis válhat energetikailag kedvező, arra van szükség, bár a nagy, de elég elérhető aktuális csipet és attól függően, N).
Tanulmányok lineáris (tsplindrich.) Z csipet végzett két-elektród kerámia. kamarák. A kisülési kamra áll szigetelő cső (porcelán, kvarc), a végei egy raj vákuum-szorosan lezárt fém blokk. elektródákat. A kamra töltött deutérium nyomáson
10 -3 Torr, és a gázt vezetünk át az impulzus aktuális (április 10 10 6 A), a forrás-cerned szolgált, mint egy alacsony induktivitás kondenzátor akkumulátor (töltési feszültség 10 10 március 5) tartalmazza az ürítő eszközre. Átfolyó áram gáz változott a törvény szerint az időben, a legközelebbi ahol C - kapacitású tároló kondenzátor, L - eff. induktivitása. álló Ext. induktivitás áramkör és változó a plazma oszlopot induktivitása időt. A növekedés mértéke az aktuális eléri a 10 12A / s. Az első kísérletek a z csipet kiszivárgott két fő jellemzője korábban nem úgy a nagyáramú gázkisüléses.
Ha egy időben változó áram plazma csipet skiniruetsya (lásd. Skip-hatás). és a plazma fűtés nem lényeges Joule hő és elektrodinamnch. gyorsulás vékony aktuális köpeny (bőrréteg), hogy egy tengely képződése kíséri erős összetartó lökéshullámok. Mozgás a jelenlegi-plazma membrán bekövetkezik rmagn> RPL és meghatároz egy szerepet játszó mozgását a tehetetlenségi erők; fűtési körülmények a lökéshullám és a halmozási a tengelyen eredményeként kinetikai átmenet. energia hővé bizonyult jövedelmezőbb, de nincs kvázi-egyensúlyi csipet nem biztosított. Azt is megállapították, hogy a Z lineáris csipet plazma egy éles határvonal - MAGN. mező elvileg lehetetlen az egyensúly csipet miatt a fejlődő plazma instabilitás (lásd. a plazma instabilitást és mágneses csapda) .A funkció társul nagy áramú kisülés rendkívül magas mobilitását és egyensúlyi-nostyo kollektív alkotó részecskék a plazmán és hiányzik ext. „Keménység” a plazmából csipet így elősegítjük stabil forma. Sőt, nyomó búra. diamágnesesek területen. tulajdonságait a plazma elősegíti való kijutását teljesen (vagy fin. részei) a régió egy nagy csökkenő felé mezőt.
A kísérletekben, volt az első az első fázisban - plazma kompresszió a tengellyel, egy rum átmérőjű. aktuális csatorna csökken
10-szer, és a kamra tengelye képződött fényesen izzó plazma oszlopot, majd a második - a gyors fejlődése plazma instabilitások aktuális csatorna - merült fel helyi szorító a csipet ( „elvékonyítás”, „nyak”), hajlik, csavaros zavar stb építmény ilyen instabilitások .. rendkívül gyors és pusztulásához vezet a csipet - kirepülő plazmasugár és könny csipet örvények kialakulása stb eredményeként, vannak olyan feltételek mellett ryh áram nem tömöríti a plazmában, mint az egyik kell várni a kapcsolat Bennett és elfogott alakult .. kolopinchevoy plazma vagy söntöli miatt priizolyatornyh meghibásodások.
1952-ben L. A. Artsimovichem, M. A. Leontovichem alkalmazottaival egyik Naib fedezték fel. érdekessége a P vonal - pl. deutérium társított fejlődő instabilitások. Bizonyos körülmények között, egy erős impulzus z csipet a ritkított deutérium lesz forrása a kemény röntgensugárzásnak. sugarak és a neutronok, eredete k-ryh nem magyarázható a fúziós mechanizmus. A megsemmisítés a csipet instabilitások korlátozza a magas hőmérsékletű plazma az élet, így a lineáris csipet irreális elérése Lawson kritérium (feltételek betartását).
A tanulmány az önálló szerződő soraiban egy egyedülálló iskola plazma kutatás kaphassanak sűrű plazma egy életen át, bár kicsi (
10 -6 s), de elegendő ahhoz, hogy tanulmányozza a fizika P - e. hogy dolgozzon ki különféle plazma diagnosztikai módszerek, hogy fejlesszék a mai. elmélet folyamatok benne. Az evolúció rendszerek csipet létrehozásához vezetett sokan mások. típusú plazma eszközök, in-ryh instabilitás P - e. vagy stabilizált külső. mágnes. mezők (kvázi-stacioner tokamak-típusú rendszerben). vagy ezek instabilitások használni ahhoz, hogy egy rövid életű szupersűrű plazma t. n. gyors folyamatok (plazma fókusz. mikro- szorít), vagy a teljes folyamat egy ilyen kis hosszúságú (
10 -7 ek) csipet instabilitás nem maradt idő.
Mivel a siker a technika megszerzése nagy pulzáló áram egy új utat a kérdés merült fel, P - e. a fém blokk. vezetékek formájában vékonyfalú, üreges hengerek. Transmission egy nagy átfolyó áram az üreges henger vezet a pusztulástól - tömörítés, ráncosodás, simító, veszteség init. formában. Egy ilyen hatás figyelhető meg, például. amikor villámcsapás villámhárító a csőszerű. Kompressziós fém blokk. henger a kiviteli alakban Z-csipet vagy csipet elterjedten használják a tanulmányok megszerzése pulzáló mágnes. mezők, ultramagas-nyomás, a mágnes folyamatokban. hegesztés fémek, és így tovább. d.
Új érdekes ötlet, hogy a P z - e. sugárzással kapcsolatos. hűtőgáz erősen sugárzó plazma. plazma energiájú sugárzással veszteségek csökkentik az ellenállást a magnézium. tömörítés és mikro- csipet reményt adjon kapjunk ultranagy sűrűségű anyagok m. n. Radiats jelenség. összeomlik.
P - e. is előfordul a plazmában szilárd, különösen erősen degenerált elektron-lyuk plazma félvezetők. ahol ez a hatás befolyásolja vezető tulajdonságokat.
Lit.: Artsimovich LA elemi plazma fizika, 3rd ed. M. 1969 Steele M. Vyural B. A kölcsönhatás a hullámok szilárdtest plazma, transz. az angol. M. 1973; Lukyanov S. Yu forró plazmák és szabályozott fúziót, Moszkva, 1975.