Способ повышения эффективности работы плазменноводородного излучателя

Авторы патента:

H05H1/24 - Плазменная техника (термоядерные реакторы G21B; ионно-лучевые трубки H01J 27/00; магнитогидродинамические генераторы H02K 44/08; получение рентгеновского излучения с формированием плазмы H05G 2/00); получение или ускорение электрически заряженных частиц или нейтронов (получение нейтронов от радиоактивных источников G21, например G21B,G21C, G21G); получение или ускорение пучков нейтральных молекул или атомов (атомные часы G04F 5/14; устройства со стимулированным излучением H01S; регулирование частоты путем сравнения с эталонной частотой, определяемой энергетическими уровнями молекул, атомов или субатомных частиц H03L 7/26)

Владельцы патента RU 2640193:

Багич Геннадий Леонидович (RU)

Изобретение относится к области плазменно-электромагнитного воздействия на различные виды материальной среды, расположенной как на близком, так и значительном расстояниях от излучателя. Технический результат - повышение излучающей мощности плазменного потока, Образованная из гремучего газа плазма ускоряется электромагнитным полем, представляющим собой сумму электрического и магнитного полей, при этом для воспламенения гремучего газа напряженность электрического поля разрядной камеры превышает напряжение пробоя, гремучего газа, подаваемого из смесительной камеры в разрядную, а магнитное поле, ускоряющее образованную плазму, представляет собой сумму нескольких магнитных полей, которые образуются магнитопроводом, его обмоточным проводом и двумя параллельно соединенными индуктивностями, пара индуктивностей последовательно электрически связана со вторичной обмоткой и обмоткой обратной связи трансформатора, эти обмотки имеют форму полой спирали, внутри которой прокачивается охлаждающая вода. Горячая выходная вода из обмоток поступает на вход устройства разложения воды, на выходе которого образованный гремучий газ поступает в разрядную камеру. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Известны способ поражения токопроводящих целей регулированием тока поражения и устройства для его осуществления см. Российский патент №2599771 и способ излучения энергии и устройство для его осуществления (плазменный излучатель) см. Российский патент №2578192, который содержит емкостную камеру, переходящую в разрядную камеру, напряженность электрического поля которой превышает напряжение пробоя, воздуха, подаваемого из воздушной камеры в разрядную, после чего плазма ускоряется электромагнитным полем, представляющим собой сумму электрического и магнитного полей, при этом магнитное поле образуется по меньшей мере одной парой индуктивностей с постоянным значением вектора Пойтинга, направленного вдоль оси излучения. Недостатком изобретения является то, что для создания значительной излучающей мощности необходимо значительно увеличить затраты на изготовление устройства, что приводит к увеличению себестоимости устройства.

Целью изобретения является увеличение излучающей мощности плазменного потока, снижение удельной себестоимости устройства при его изготовлении, отнесенной к единице излучаемой мощности, а также оптимизированное расходование электроэнергии, которая определяется температурой, не разложившейся после электролиза выходной воды.

Указанная цель достигается тем, что электромагнитное поле, ускоряющее плазму, получаемую за счет сгорания водорода, представляет собой сумму нескольких магнитных полей, которые образуются магнитопроводом, его обмоточным проводом и двумя параллельно соединенными индуктивностями, причем, во-первых, пара индуктивностей последовательно электрически связана со вторичной обмоткой и обмоткой обратной связи трансформатора, во-вторых, эти обмотки имеют форму полой спирали, внутри которой прокачивается охлаждающая вода, причем горячая выходная вода из обмоток поступает на вход устройства разложения воды, на выходе которого образованные газы поступают через камеру смешивания в разрядную камеру.

На фиг 1, 2 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ. Оно содержит конденсаторные пластины 1 и 2, образующие емкостную камеру 14, заполненную диэлектриком с большим значением диэлектрической проницаемости, например сополимером. В емкостной камере 14 расположены параллельно соединенные катушки индктивности 10 и 11 с правой и левой обмотками, намотанные вокруг отрицательной пластны 1 конденсатора. Для образования направленных эллипсоидов на фиг 2 показана электрическая схема соединения индуктивностей с односторонним направлением их магнитных полей, имеющих эллипсоидную форму. Вторичная обмотка трансформатора 3 последовательно соединяется с катушкой обратной связи 8 индуктивностями 10, 11 и представляет собой с помощью токопроводящего соединения 30 (хомута) замкнутый трубчатый, например медный, изолированный снаружи термостойкой изоляцией проводник, играющий роль токопроводящего контура, который охлаждается водой с помощью диэлектрических трубопроводов 12, 29. Катушка 8 обратной связи может быть подключена параллельно вторичной катушке 9. С помощью катушки обратной связи часть выходной энергии трансформатора передается на его вход, увеличивая тем самым нагрузочный ток, что приводит, за счет входной энергии, к увеличению излучаемой магнитной энергии. Магнитопровод трансформатора изготовляется (по аналогии с намоткой индуктивностей) путем правой и левой намоток двух изолированных лент 3 и 4, выполненных из электротехнической стали с образованием витков большего диаметра, которые проходят через первичную катушку 7, вторичную 9 и катушку обратной связи 9 и с образованием витков меньшего диаметра, расположенных вокруг конденсаторной пластины 1. Причем плоскости, включающие витки 3 большого диаметра, перпендикулярны плоскостям, включающим витки катушек. Внутри конденсаторной пластины 1 расположена водородная ячейка 15 (например, согласно Российским патентам №2521868, или 2496917, или 2517721, или 2535304, или 2456377, или 2541681), разлагающая воду на кислород и водород. Нагретая вода от замкнутого контура по тубопроводу 29 подается в ячейку 15. Не разложившаяся холодная вода выходит из трубопровода 29, поступает в замкнутый контур, где снова нагревается. Таким образом, тепловая энергия воды переходит во внутреннюю энергию водорода, при сжигании которого образуется выбрасываемая под давлением (по аналогии ДВС) водородная плазма.

Физика отбора тепловой энергии водородом при разложении воды заключается в следующем. Известно, что нагрев материальных тел сказывается на увеличении кинетической энергии их микроэлементов. Так, увеличение тепловой энергии воды - это интенсификация броуновского движения молекул. При действии на воду энергии электрических и магнитных полей диполи воды стремятся ориентироваться вдоль суммарного вектора электрического и магнитного полей при условии одновременного их действия. В результате этого интенсификация теплового движения дипольных молекул снижается. Спрашивается, куда преобразовалась часть тепловой энергии воды. Очевидно, она преобразовалась в интенсифицированное движение атомов водорода и кислорода на другие траектории движения, что приводит к расслаблению их связей, на которые влияет также энергия электрических и магнитных полей. На основании сказанного делается вывод, что разрушение молекулы воды происходит тогда, когда суммарная энергия тепловая, энергия электрического и магнитного полей превосходит энергию сцепления водорода и кислорода в молекуле воды. Так при нагревании воды до ее плазменного состояния (до температуры, которая образуется при сжигании водорода) происходит разрушение молекул воды без действия электроэнергии. И, наоборот, при действии электрической энергии, эквивалентной тепловой энергии разрушения молекулы воды на воду, имеющую, например, температуру около нуля, происходит также разложение воды. Способы существующих устройств разложения воды в основном включают электрическое поле, образованное водяным конденсатором, где вода играет роль диэлектрика.

Недостатком устройств является преобразование входной электроэнергии в тепловую энергию воды, которая совместно с энергией электрического поля разлагает воду, что значительно снижает КПД устройств из-за значительного потребления электроэнергии, расходуемой на единицу объема разлагаемой воды. При изоляции электродов или одного электрода электрического нагрева воды не происходит, но происходит значительное снижение энергии электрического поля. Поэтому для разложения воды требуется значительное увеличение входного напряжения. В нашем случае, в водородную ячейку 15, согласно фиг. 3, горячая вода поступает через регулируемый давление клапан 34 в полость 37, а холодная, не разложившаяся вода, - через регулируемый давление клапан 43 выходит для охлаждения замкнутого токового контура, образованного индуктивностями 10, 11 и катушками 8, 9. Водяной конденсатор образован коаксиально расположенными перфорированными отверстиями 31 и отверстиями 39 конденсаторной пластины 33, имеющей отрицательную полярность, и пластиной 38, имеющей положительную полярность. Причем пластина 38 с положительной полярностью изолирована со всех сторон диэлектриком 40. При разложении воды давление в полости 37 повышается, клапан 34 закрывается. Ионы водорода, имеющие положительную полярность, нейтрализуются на отрицательном электроде 33, и водород через отверстия 31 попадает в камеру 36, расположенную между корпусом 32 и конденсаторной пластиной 33, и через отверстие 36 по фитилю 17 попадает в камеру 20. Ионы кислорода, имеющие отрицательную полярность, отталкиваясь от отрицательного электрода 33, попадают в положительное статическое поле полости 41 и под действием созданного давления через отверстие 42 по фитилю 27 попадают в смесительную камеру 22. Клапан 43 может открываться при заданном давлении в межэлектродной полости 37 или в функции температурного режима в этой полости. При достижении в полости 37 заданной температуры клапан 43 открывается, давление в полости 37 падает, что приводит к открытию клапана 34. Цикличность работы устройства зависит от количества энергии, вводимого в ячейку 15. Ввиду того, что в водогазовой смеси происходит разделение газов от воды, создается возможность для усиления статических полей установить между отрицательным электродом 33 и корпусом 32, а также во внутренней части электрода 38 токопроводящие сетки одноименной с соседними электродами полярностью, потенциал которых по абсолютному значению превосходит потенциал соседних конденсаторных пластин. Потенциал на сетки подается после разделения газов от воды. Таким образом, ионы кислорода и водород под давлением попадают в устройство, где по водородному 17 и кислородному 27 фитилям (см. Российский патент №2517721), которые изолированы, например, термостойкой керамикой 18, 19, соответственно подают кислород в камеру 22 смешивания, а водород через накопительную камеру 20 и клапан 21 также попадает в смесительную камеру 22. Образовавшийся в смесительной камере 22 гремучий газ через отверстие 23 канала 44, отверстие 24 попадает в камеру воспламенения 26 и через концентрическое отверстие 25 образовавшаяся плазма вырывается в пространство, ускоряемая электромагнитным полем. Полость 28 может также использоваться для охлаждения, например водой.

Работа устройства заключается в том, что при подаче на устройство напряжения образуется суммарное магнитное поле с горизонтальным направлением суммарного вектора напряженности и электрическое поле, вектор напряженности которого направлен перпендикулярно оси излучения, т.е. в сторону конденсаторной пластины меньшего диаметра. Излучаемый электромагнитный поток ускоряет выбрасываемую из устройства плазму, и суммарная энергия плазмы и электромагнитная линейно излучается в пространство. Для увеличения излучаемой энергии плазма может проходить через обмотки магнитопровода второго трансформатора, выполненного согласно вышеизложенному. При этом нагрузкой такого трансформатора вместо короткозамкнутого витка служит плазма. При сдвинутом входном напряжении второго трансформатора по фазе, например, на 120 градусов по отношению к первому приводит к фазовому сдвигу их эллипсоидов, что в конечном итоге приводит к плазменному линейному короткому замыканию и, как следствие, увеличению тепловой энергии излучаемой плазмы.

Изобретение может использоваться для раскроя металла значительных толщин, а также для срезания под корень растущих строительных деревьев с последующим их раскроем по заданному размеру.

1. Способ повышения эффективности работы плазменного излучателя, включающий образование плазмы с помощью энергии емкостной камеры, переходящей в разрядную камеру, напряженность электрического поля которой превышает напряжение пробоя воздуха, подаваемого из воздушной камеры в разрядную, после чего плазма ускоряется электромагнитным полем, представляющим собой сумму электрического и магнитного полей, при этом магнитное поле образуется по меньшей мере одной парой индуктивностей с постоянным значением вектора Пойтинга, направленного вдоль оси излучения, отличающийся тем, что напряженность электрического поля разрядной камеры превышает напряжение пробоя гремучего газа, подаваемого из смесительной камеры в разрядную, а магнитное поле представляет собой сумму нескольких магнитных полей, которые образуются магнитопроводом, проводами его обмоток и двумя параллельно соединенными индуктивностями, причем, во-первых, пара индуктивностей последовательно электрически связана со вторичной обмоткой и обмоткой обратной связи трансформатора, во-вторых, эти обмотки имеют форму полой спирали, внутри которой прокачивается охлаждающая вода, причем горячая выходная вода из обмоток поступает на вход устройства разложения воды, на выходе которого образованные газы поступают через камеру смешивания в разрядную камеру.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обмотка обратной связи трансформатора параллельно подключается ко вторичной обмотке трансформатора.

Изобретение относится к наукоемкой технологии и может быть применено для плазменно-электромагнитного воздействия на различные виды материальной среды, расположенной как на близком, так и значительном расстояниях от излучателя.

Газоразрядное устройство для обработки термочувствительных поверхностей // 2638797

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано для плазменной обработки термочувствительных поверхностей, стерилизации, а также для дезинфекции раневых поверхностей и стимулирования процессов их заживления.

Способ стерилизации газоразрядной плазмой атмосферного давления и устройство для его осуществления // 2638569

Изобретение относится к плазменной и медицинской технике и может быть использовано для активации иммунного ответа и процессов заживления, уменьшения микробного обсеменения инфицированных ран и язв, их обеззараживания неравновесной аргоновой плазмой атмосферного давления без инициации новых полирезистентных штаммов, для лечения бактериальных, грибковых и вирусных воспалений кожи.

Резьбовое соединение для системы горелки // 2637040

Изобретение относится к соединительному компоненту для сборки в головку горелки для обработки материалов. Этот соединительный компонент содержит цилиндрический корпус, который включает в себя проксимальный конец и дистальный конец, определяющие продольную ось.

Источник плазмы // 2636389

Изобретение относится к области плазменной техники. Источник (1) плазмы, предназначенный для нанесения покрытия на подложку (9) и выполненный с возможностью соединения с источником (Р) энергии, содержит электрод (2), магнитный узел (4), находящийся на периферии упомянутого электрода и содержащий совокупность магнитов, соединенных между собой магнитной опорой (46), включающий в себя по меньшей мере первый и второй центральные магниты (43, 44) и по меньшей мере один головной магнит (45), электрически изолирующую оболочку (5), расположенную таким образом, чтобы окружать электрод и магниты.

Устройство для ускорения и сжатия плазмы // 2634849

Изобретение относится к области плазменной техники. Устройство включает в себя ускоритель плазмы с воронкообразным участком высокой степени сжатия, отходящим от входа ускорителя, и вытянутым участком, соединенным с воронкообразным участком высокой степени сжатия, который может располагаться между концом воронкообразного участка и выходом ускорителя.

Оптимизация и управление обработкой материала, с использованием горелки для термообработки // 2634709

Изобретение относится к области термообработки посредством плазменной горелки. Расходуемый компонент горелки для термообработки включает в себя приемник, размещенный внутри упомянутой горелки для термообработки, причем расходуемый компонент содержит:- корпус расходуемого компонента; и- сигнальное устройство, содержащее опознавательную метку идентификации по радиочастотным сигналам (RFID), расположенную на или в корпусе расходуемого компонента, для передачи сигнала, связанного с расходуемым компонентом, причем сигнал является независимым от выявляемой физической характеристики расходуемого компонента.

Устройство для генерации плазмы высокочастотного разряда // 2633707

Изобретение относится к средствам формирования плазмы высокочастотных разрядов и может быть использовано, например, для травления поверхности, проведении газофазных плазмохимических реакций, спектрального анализа жидких и твердых проб.

Способ получения плазменной струи и устройство для его осуществления // 2633705

Группа изобретений относится к источникам излучения, в частности к лампам барьерного разряда, и может быть использована в различных областях науки и техники, где необходима подсветка коротковолновым ультрафиолетовым или вакуумным ультрафиолетовым излучением, например в фотохимии, в фотобиологии, фотоионизационных приборах.

Способ генерации плотной объемной импульсной плазмы // 2632927

Изобретение обеспечивает генерацию плотной объемной импульсной плазмы и может быть использовано для интенсификации процессов взаимодействия частиц в объеме и одновременного ограничения температуры поверхности изделий, нагреваемых ионным потоком из плазмы.

Способы, использующие удаленную плазму дугового разряда // 2640505

Изобретение относится к способу и системе для нанесения покрытий на подложку. В системе узел нанесения покрытия расположен внутри вакуумной камеры. Узел нанесения покрытия включает источник паров, обеспечивающий наносимый на подложку материал, подложкодержатель, удерживающий подложку, на которую наносят покрытие, таким образом, чтобы они располагались перед источником паров, узел катодной камеры и удаленный анод. Узел катодной камеры включает катод, необязательный первичный анод и экран, изолирующий катод от вакуумной камеры. Указанный экран имеет отверстия для пропускания тока электронной эмиссии от катода в вакуумную камеру. Источник паров расположен между катодом и удаленным анодом, а удаленный анод соединен с катодом. Система включает первичный источник питания, присоединенный между катодом и первичным анодом, и вторичный источник питания, присоединенный между узлом катодной камеры и удаленным анодом. Способ включает генерирование первичной дуги в испускающем электроны катодном источнике между катодной мишенью и первичным анодом, генерирование удаленной дуги, удерживаемой в зоне нанесения покрытия между узлом катодной камеры и анодом, соединенным с катодной мишенью, и генерирование потока паров металла из источника паров металла по направлению к по меньшей мере одной подложке, предназначенной для нанесения покрытия. Получаемые покрытия имеют улучшенную адгезию, гладкость, сверхтонкую микроструктуру, высокую плотность, низкую концентрацию дефектов и пористость и, соответственно, высокие функциональные характеристики.2 н. и 34 з.п. ф-лы, 29 ил.

Устройство для генерирования плазмы из газовой среды посредством электронно-циклотронного резонанса (эцр) с высоким диапазоном вдоль одной оси // 2642424

Изобретение относится к области генерирования плазмы. Устройство содержит по меньшей мере два коаксиальных волновода (4), каждый из которых сформирован из центрального проводника (1) и внешнего проводника (2) для направления сверхвысокочастотных волн в камеру обработки. По меньшей мере два электромагнитных волновода (4) соединены с магнитным контуром (21-22), удлиненным в одном направлении, при этом указанный магнитный контур окружает волноводы, создавая магнитное поле, способное достичь состояния ЭЦР вблизи указанных волноводов. Технический результат - повышение однородности плазмы, направляемой к обрабатываемым подложкам. 8 з.п. ф-лы, 1 табл., 9 ил.

Способ локальной диагностики максвелловской плазмы с помощью одиночного зонда ленгмюра // 2642493

Изобретение относится к способам исследования локальных параметров плазмы в газоразрядных источниках плазмы. В заявленном способе локальной диагностики максвелловской плазмы с помощью одиночного цилиндрического зонда Ленгмюра предусмотрено введение в газоразрядное пространство тонкого зондодержателя с зондом на конце в виде отрезка металлической нити, подключенной через источник зондового напряжения к металлическому корпусу газоразрядного устройства или дополнительному опорному электроду. При этом принимаются меры по защите зондовой цепи от электрических наводок и по очистке собирающей поверхности зонда, регистрации его вольт-амперной характеристики изменением зондового напряжения в обе стороны от плавающего потенциала и определения функции распределения электронов по энергиям, концентрации электронов, их температуры и потенциала плазмы обработкой зондовой характеристики одним из известных методов. Затем находят плотность тока ионов на зонд под плавающим потенциалом, используемую в дальнейшем для контроля чистоты рабочего газа или состояния экспериментальной вакуумной техники. Технический результат - расширение набора измеряемых параметров изучаемой плазмы определением толщины зондового слоя и массы ионов в том случае, когда функция распределения электронов по энергиям плазмы близка к функции Максвелла. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ повышения ресурса самонакаливаемого полого катода в сильноточном разряде в аксиально-симметричном магнитном поле // 2642847

Изобретение относится к области плазменной техники. Технический результат - повышение срока службы трубчатого самонакаливаемого полого катода в аксиально-симметричном магнитном поле. Способ повышения ресурса катода основан на изменении условий горения разряда в катодной полости при наложении резко неоднородного осесимметричного магнитного поля. С помощью кольцевых постоянных магнитов создают резко неоднородное магнитное поле, максимум которого располагается в плоскости выходной апертуры катода, в результате чего активная зона разряда, характеризующаяся максимальной плотностью тока эмиссии и скоростью эрозии катода, локализуется на торцевой поверхности катода. Повышение ресурса катода обеспечивается созданием условий, при которых износ катода происходит не только в радиальном, но и в продольном направлении путем перемещения катода или магнитов по мере эрозии катода, при котором сохраняется положение максимума магнитного поля в плоскости торца катода. Генератор плазмы на основе разряда с самонакаливаемым полым катодом может быть использован как в магнетронных системах нанесения покрытий для повышения плотности тока ионного сопровождения, так и в устройствах химического осаждения покрытий для плазменной активации процессов взаимодействия реагентов в рабочем объеме. 3 ил.

Прецизионный многопроволочный лайнер // 2643167

Изобретение относится к физике высоких плотностей энергии и термоядерного синтеза и может использоваться при получении мощных потоков мягкого рентгеновского излучения. Многопроволочный лайнер содержит анод и катод с токопроводяшими деталями, систему токопроводящих проволочек, соединенных с токопроводяшими деталями анода и катода и расположенных в направляющих. Образующие поверхности токопроводящих деталей электродов плавно сопряжены с внешней поверхностью электродов и обработаны с чистотой поверхности по классу не ниже 13. На сопряженных поверхностях установлены накладки, в которых выполнены направляющие для проволочек в виде прорезей. Техническим результатом является точность позиционирования проволочек, составляющая ±1 мкм; уменьшение вероятности повреждения проволочек при сборке, монтаже и транспортировке устройства. 2 ил., 3 пр.

Плазменный экспандер изменяемого объёма // 2643525

Изобретение относится к плазменному экспандеру изменяемого объема и к устройствам для формирования плазмы для получения электронных или ионных пучков. Плазменный экспандер изменяемого объема имеет цилиндрическую форму, изготовлен из проводящих материалов, плазма попадает в него через отверстие в аноде, с другой стороны происходит частичное ограничение плазмы. Конструкция экспандера состоит из 1 - цилиндрического основания, 2 - вставки, выполненной в виде кольца (А), выбираемого из набора колец с толщиной от 5 до 30 мм с шагом от 1 до 10 мм, сильфона (В) или резьбового соединения (С), 3 - фронтальной части, 4 - крышки с эмиссионным отверстием и 5 - оснастки для закрепления деталей. Способ получения плоскопараллельного пучка заряженных частиц предусматривает использование указанного плазменного экспандера, в котором изменяют плотность плазмы за счет управления размерами экспандера. При этом в случае расходящегося пучка от вогнутой границы плазмы (фиг. 5С) собирают экспандер с более короткой вставкой (2 на фиг. 6), уменьшая длину и объем экспандера, тем самым повышая плотность плазмы, а в случае расходящегося пучка от выгнутой границы плазмы (фиг. 5А) собирают экспандер с более длинной вставкой (2 на фиг. 6), увеличивая длину экспандера и снижая плотность плазмы до достижения плазменной границы близкой к плоской. Техническим результатом является упрощение настройки системы формирования пучка с одновременным повышением ее точности, что обеспечивает получение плоскопараллельного пучка заряженных частиц. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил., 4 пр.

Способ формирования тепловой кумулятивной струи, плавящей металл, и образованного ею канала необходимой длины // 2643530

Изобретение относится к области исследования физических свойств вещества, в частности к исследованию процессов в плазме и в газоразрядных приборах. Технический результат - обеспечение возможности формирования тепловой кумулятивной струи, плавящей металл, и образованного ею канала на поверхности металла необходимой длины. Способ формирования тепловой кумулятивной струи, плавящей металл, и образованного ею канала на металлической поверхности катодной пластины в импульсном дуговом разряде при взрыве размещенной между электродами проволочки необходимой длины, включает подачу на электроды напряжения, обеспечивающего лавинный пробой разрядного промежутка, возникающий при наличии в воздухе паров испаряющейся проволочки с формированием тепловой кумулятивной струи, плавящей металл, на металлической поверхности катодной пластины, размещение на поверхности катодной пластины диэлектрической преграды на пути кумулятивной струи и перемещение диэлектрической преграды вдоль этой струи до получения необходимой длины тепловой кумулятивной струи и длины образованного ею канала проплавленного металла. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство управления вектором тяги плазменного двигателя (варианты) и способ управления вектором тяги плазменного двигателя // 2644810

Группа изобретений относится к управлению вектором тяги плазменных двигателей. Устройство содержит закреплённые на корпусе плазменного двигателя в зоне за срезом его выходного канала две или четыре прямоугольной формы рамочных магнитных катушки, расположенных открытыми частями рамок напротив друг друга. Катушки установлены симметрично относительно продольной оси двигателя, параллельно друг другу или под небольшим углом друг к другу. Данное исполнение устройства обеспечивает создание за срезом выходного канала двигателя существенно однородного поперечного магнитного поля, в т.ч. - в двух ортогональных направлениях. Техническим результатом является повышение эффективности управления вектором тяги плазменного двигателя. 3 н.п. ф-лы, 10 ил.

Электродуговой плазмотрон // 2646858

Изобретение относится к области плазменной техники. . Электродуговой плазмотрон имеет корпус, в котором соосно установлены изолированные друг от друга водоохлаждаемые электроды - анод и катод. Между ними находится узел ввода плазмообразующего газа. Канал анода состоит из конфузора и диффузора, выполненных в форме усеченных конусов, которые сопряжены своими верхними основаниями. Переход между конусами выполнен тороидальным с радиусом образующей окружности r=4…8 мм. Углы при вершинах конусов конфузора и диффузора равны соответственно α=80°…96° и β=38°…48°. Диаметр наименьшего сечения канала равен D=15…18 мм. Катод представляет собой медную водоохлаждаемую обойму с тугоплавкой вставкой и имеет на конце форму усеченного конуса с углом при вершине γ<α. Катод установлен так, что его конический участок располагается в конфузоре анода, а торец его тугоплавкой вставки находится внутри тороидального перехода. Узел ввода плазмообразующего газа представляет собой изоляционную втулку, расположенную над обоймой катода перед входом в канал анода. Втулка имеет не менее двух рядов отверстий диаметром d=0,4…0,6 мм. Каждый ряд содержит не менее 12 отверстий, распределенных равномерно по окружности. Оси отверстий проходят через продольную ось плазмотрона и наклонены к этой оси под углом δ=(45…60)°. Технический результат - увеличение рабочего тока плазмотрона до 2000 А, повышение производительности процесса центробежного распыления, увеличение ресурса работы электродов плазмотрона в среднем до 300 ч, обеспечение стабильной работы плазмотрона в диапазоне силы тока от 700 до 2000 А. 2 ил., 2 пр.

Способ определения параметров нейтральной и электронной компонент неравновесной плазмы // 2648268

Изобретение относится к области диагностики плазмы и может быть использовано для исследований неравновесной анизотропной плазмы непосредственно в рабочих условиях широкого круга газоразрядных устройств: лазеров, плазмотронов, источников света, мощных стабилизаторов тока и напряжения, ключевых элементов, инверторов. Технический результат - определение набора параметров нейтральной (локальная температура) и электронной (транспортное сечение электрон-атомных столкновений и конвективная скорость) компонент плазмы. В исследуемом плазменном объекте регистрируют вторую производную ВАХ цилиндрического зонда, путем совместного использования экспериментальных данных и решения кинетического уравнения Больцмана реконструируют энергетические зависимости лежандровых компонент ФРЭС ƒ0, ƒ1 и ƒ2 и интеграла электрон-атомных столкновений S1 одновременно осуществляют точное измерение давления газа р и напряженности электрического поля Еz. Способ обеспечивает определение температуры Та нейтральной компоненты плазмы и параметров электронной компоненты - транспортного сечения электрон-атомных столкновений и конвективной скорости электронов 〈v〉конв. 5 ил.