Измерение полного заряда ионной компоненты плазменного пучка генерируемого наносекундным импульсным разрядом по поверхности фторопласта широкоапертурным цилиндром Фарадея

Смирнов Александр Сергеевич

Аннотация


Целью работы было определение полного заряда ионной компоненты и изучение способов разделения электронной и ионной компоненты плазменного пучка. В качестве датчика ионного тока был использован цилиндр Фарадея с большой апертурой. Коллектор цилиндра Фарадея выполнен из медной фольги, припаянной по спирали к основанию из
нержавеющей стали. Применялись магнитный и электростатический методы разделения компонентов плазменного пучка. В результате подсчета можно сделать вывод, что магнитное поле в полной мере задерживает электронную компоненту а, следовательно, заряд ионного тока после разделения плазменного пучка на ионную и электронную компоненту с помощью магнитного поля можно принять за достоверное значение. Разряд генератора происходил в коаксиальном и линейном разрядных промежутках. Полный заряд Q ионной компоненты в магнитном поле 150 Э с учетом прозрачности двух сеток
оказался равным 1,66 мкКл и 0,58 мкКл соответственно. В приближении однозарядных ионов произведена оценка степени ионизации плазмы α равная 0,69% и 0,46% для
коаксиального и линейного разрядного промежутка соответственно. Электростатический метод не показал должного результата. Полученные параметры плазмы являются важными характеристиками электрических ракетных двигателей, успешно применяемых в искусственных геостационарных спутниках Земли для коррекции орбиты.