WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

поле можно представить в виде Увеличение энергии до 30 кэВ (рис. 4) приводит к увеличению средней плотности мощности на 35-40 %. I(R) 1 r Er = -, (28) 20Vz r Rгде R = R(z) — радиальная координата магнитной силовой линии; r(z) — радиальная координата иона, значение которой при z = 0 совпадало с радиальной координатой магнитной силовой линии.

Уравнение, описывающее радиальное движение иона, можно записать в следующем виде:

MV2 eI 1 r Mr = + eVBz + -, (29) r 20V0 r Rгде eBz r0BzV = r 1 -. (30) 2M r2Bz Представим r в виде r =R +r, (31) где r R.

Подставляя (31) в (30), получим r + 2r = R, (32) где e2B2 eI z 2 = + = c + 2, (33) p M2 0MVzRРис. 6. Радиальное распределение полной Ps (сплошная p — частота ленгмюровских колебаний ионов в плазме линия) и продольной Psz (штриховая линия) плотностей мощс плотностью, равной I/R2Vz.

ности для пучка протонов с энергией 30 кэВ.

Журнал технической физики, 1997, том 67, № Фокусировка компенсированного протонного пучка с высоким коэффициентом компрессии Рис. 7. Зависимости r0(rm) (а) и Vz/V0(rm) (б) для 30 кэВ пучка протонов, рассчитанные с учетом радиального электрического поля, создаваемого электронным фоном. B0 = 10-3 Тл, B1 = 0.1Тл, Bm = 5Тл, L1 = 1.5м, L2 = 0.5м, r0 = 0, ±0.01, ±0.02, ±0, 03.

Отношение p/c = MI/0eVz2R2Bz при I = 1кАи электрического поля, создаваемого электронным фоном энергии протонов 20 кэВ больше 17 во всей области про- при B0 = 10-3 Тл. Радиус пучка 7 мм, плотность хождения пучка. Следовательно, можно предположить, мощности (рис. 8) превышает 20 МВт/см2. Допустимое что электронный фон может удерживать ионы вблизи значение начальной угловой расходимости (при которой магнитных силовых линий значительно эффективнее, плотность мощности на мишени не меньше 15 МВт/см2) чем магнитное поле. На рис. 7 показаны зависимости 0.07.

r0(rm) и Vz/V0(rm), полученные с учетом радиального Таким образом, приведенные оценки свидетельствуют о том, что электроны, нейтрализующие объемный заряд протонного пучка, могут оказывать существенное влияние на эффективность фокусировки пучка. Для более достоверных выводов необходимо проведение более точных расчетов, учитывающих подвижность электронов вдоль магнитных силовых линий, т. е. основанных на теории плазмооптики [3], и соответствующих экспериментальных исследований.

Заключение Результаты проведенных расчетно-теоретических исследований показали, что предложенный в [1] метод фокусировки нейтрализованного протонного пучка, который основан на комбинации баллистической фокусировки с адиабатическим магнитным сжатием, позволяет достигнуть коэффициент компрессии по площади 1.5·с эффективностью прохождения частиц 50 %. При начальном диаметре протонного пучка 1 м возможно получить на мишени диаметром около 1 см плотность Рис. 8. Радиальное распределение полной Ps и продольной мощности до 10 МВт/см2. Полная длина фокусируюPsz плотностей мощности для 30 кэВ пучка протонов при учете щего канала 2 м, длина баллистического участка 1.5 м, радиального электрического поля, создаваемого электронным магнитная индукция в области диода 10-3 Тл, на фоном.

Журнал технической физики, 1997, том 67, № 80 Г. Вюрц, Г.А. Вязьменова, В.С. Кузнецов, В.И. Энгелько конце баллистической области 10-1 Тл, на мишени 5 Тл. Плотность мощности чувствительна к начальному угловому распределению частиц, к распределению магнитного поля и слабо зависит от начальной кинетической энергии частиц. Значительное влияние на эффективность фокусировки пучка могут оказывать пространственное распределение компенсирующего электронного фона и его динамика.

Список литературы [1] Engelko V., Schultheiss Ch., Wuerz H. Primrbericht.

31.02.03P. INR, Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH.

1992.

[2] Mosher D. // Phys. Fluids. 1977. Vol. 20. N 7.

[3] Морозов А.И., Лебедев С.В. Плазмооптика. Вопросы теории плазмы. № 8. М.: Атомиздат, 1974.

Журнал технической физики, 1997, том 67, №

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.