(de la limba engleza, constrictie pinch, compresie) (efect de auto-compresie al descarcarii), proprietatea electrica. canalul curent într-un mediu conductor pentru a reduce secțiunea transversală sub acțiunea câmpului magnetic generat de curentul însuși. Acest fenomen a fost descris pentru prima dată în 1934 de către Amer. omul de știință W. X. Bennett, aplicat la fluxurile rapide de încărcare. hc într-o plasmă de descărcare de gaze. Termenul "P.-e." a fost introdus în 1937 amer. fizicianul L. Tonks în timpul investigării unei descărcări cu arc.
Mecanismul lui P.-e. Cel mai simplu mod de a înțelege acest lucru este utilizarea unui exemplu de cilindru lung, umplut cu un mediu conductor, în care un curent curge paralel cu axa lui J. Liniile magnetice de forță. Câmpurile create de J sunt concentrice. cercurile ale căror planuri sunt perpendiculare pe axa cilindrului. Electrodinamice. forță. care acționează pe un volum unitar al unui mediu conductor cu o densitate de curent de 3, este 1 / c (JB) în sistemul CGS de unități; forța este direcționată către axa cilindrului și tinde să comprime mediul. Acesta este P.-e. (Aici B este inducția magnetică în volum unitar) P.-e. poate fi, de asemenea, considerată o simplă consecință a amperi a legii cu privire la magnoni. atragerea de. fire de curent paralel (tuburi de curent electric), un set de k-ryh yavl. curent cilindru. Magnus. compresia previne gazele cinetice. presiunea mediului de conducere, datorită mișcării termice a lui h-c; forțele acestei presiuni sunt direcționate de la axa canalului curent. Cu toate acestea, pentru un curent suficient de mare, dipul magnetic. presiunea devine mai gazcinetică și contractele actuale de canal - - P.-e.
Pentru P.-e. este necesar să se aproximeze egalitatea de concentrații a purtătorilor de sarcină ai semnului opus în mediu. În fluxurile de transportoare de încărcătură de un semn de electricitate. Câmpul de încărcare spațială împiedică în mod eficient compresia curentă. Trecerea curenților suficient de mari prin gaz este însoțită de trecerea lui la o plasmă complet ionizată constând din sarcini. h-c ambele semne. P.-e. în acest caz, se presează cablul de plasmă (canalul de curent) de pereții camerei, în care are loc evacuarea. Astfel. sunt create condiții pentru izolarea termică magnetică a plasmei. Acest motiv al deversărilor puternice de auto-contractare explică interesul pentru P.-e., Arising în legătură cu problema fuziunii termonucleare controlate (FT). ca fiind cel mai simplu și încurajator mecanism pentru limitarea plasmei la temperaturi înalte.
Condiții în care gaz-cinetic. Presiunea plasmatică nk (Te + Ti) devine egală cu magnetul. presiune a câmpului curent J, descris de Bennett relația: (1 / 8p) (2J / cr) 2 = (NK Te + Ti). Aici raza pinch r-, Te și Ti - electroni și ioni de ritm-riu, n - numărul de noi e-mail-in volum unitate (condiții egale de plasmă cvasi-neutralitate, numărul de ioni). Din formula Bennett rezultă că pentru a obține un minim. tempo-ry (T = 108 K) la o fuziune roi poate fi de interes ca o sursă de energie este necesară, deși o mare, dar destul de atins de curent = 106 ciupiturile A. Studiu în deuteriu 1950-1951 a început atât în URSS, SUA și Marea Britanie în cadrul nat. programe pe TCB. În acest caz, DOS. sa acordat atenție celor două tipuri de ciocniri - liniare și toroidale. Sa presupus că plasma este în ele, atunci când fluxurile de curent care urmează să fie încălzită, nu numai din cauza ei propria lui. Electrice. rezistență (încălzire Joule), dar și cu așa-numitele. adiabatic (m. e. are loc fără schimb de energie cu mediul) compresie. Cu toate acestea, în primele experimente a devenit clar că P.-e. este însoțită de dezvoltarea decomp. plasmă (vezi PLASMA). Formata maruntita locală ( „gât“) pinch, se îndoaie și perturbațiilor elicoidale ( „șarpe“). Creșterea acestor tulburări apare extrem de rapid și duce la distrugerea vârfului (ruptura sau ejectarea plasmei în pereții camerei). Sa dovedit că cel mai simplu subiect pnnchi la aproape toate tipurile de instabilități în plasmă la temperaturi ridicate și poate servi pentru studiul lor și pentru a testa diferite moduri de stabilizare a coloanei de plasmă. Un -106 curent în instalații cu un vârf de cuțit liniară obținută atunci când intervalul de evacuare a gazelor de baterii de condensatoare de mare capacitate. Ratele de creștere curentă în ramură. cazurile ajung la 1012 A / s. În acest caz, cel mai semnificativ nu este încălzirea Joule, accelerare a curentului axei sale ciupesc pielea subțire exterior (strat de piele (vezi. efect de piele)), însoțită de formarea unui puternic val de șoc care converge la axa. Transformarea energiei acumulate a unui val în căldură creează o plasmă cu ritmul de un roi, mult mai mare decât ar putea da căldură prin efectul Joule. Pe de altă parte, transformarea energiei electrice este electrică. curentul în termic devine mult mai eficient atunci când contribuția determinantă la curentul electric. rezistența plasmei începe să producă turbulențe. care apar în timpul dezvoltării așa-numitei. microinstabilities.
Pentru curenții puternici de impulsuri în deuteriu rarefiat, este caracteristic faptul că, în anumite condiții, ele devin surse de radiații dure (neutroni și raze X). Acest fenomen a fost descoperit pentru prima dată în URSS în 1952.
Cu toate că, în cazurile cele mai simple ciupituri nu a reușit să rezolve problema de TCB, deversări auto-contractarea au fost un fel de școală de cercetare plasmă, permițând să se obțină o plasmă densă, cu o durată de viață, deși mici, dar suficiente pentru studiul fizicii P.-e. pentru a crea o varietate de metode pentru diagnosticarea plasmei, pentru a dezvolta Sovrem. teoria proceselor din ea. Evoluția instalațiilor care utilizează P.-e. au dus la crearea a numeroase. tipuri de dispozitive cu plasmă, în care instabilitatea p. sau sunt stabilizați prin intermediul unor magneți externi. domenii (tokamak, q-ciupituri, și așa mai departe. d.) sau de către noi, aceste instabilități sunt folosite pentru a obține o scurtă durată de plasmă superdens în t. n. Procesele "rapide" (focalizare în plasmă, "micropinci"). Prin urmare, în prezent. (1983) de creaturi. loc în nat. și internac. Programele abordează TCB (URSS, Statele Unite ale Americii, Comunitatea Europeană, dar la. energie) sistem de drenaj, la baza minciunilor ryh P.-e.
P.-e. are loc nu numai în descărcarea gazului, ci și în plasa solidelor, în special în așa-numitele. o plasmă de semiconductori cu degenerare de electroni foarte degenerată.
(Din limba engleză pinch - .. constricție -1 [JIF] napravlenapo radial față de axa cilindrului să cauzeze comprimarea canalului curent Szhimayuscheedeystvie curent care poate fi considerată ca o simplă consecință a zakonaAmpera atracție magn aripioară filamente curente paralele odinakovymnapravleniem creând J curent total .. .
În descrierea lui P.-e. în termeni de magn. hidrodinamica pentru cazul unui mediu conductiv ideal, electrodinamica volumetrica. forța F poate fi înlocuită cu un magnet de suprafață. presiunea pmagn = k-romu în cazul p. în metallich. conductorii rezistă forței de elasticitate, b - 10 6 A) prin gaz este însoțită de ionizare și încălzire a substanței și trecerea ei la starea de plasmă. Încălzirea cu plasmă are loc la o eliberare de căldură actuală la Omsk. rezistența canalului de plasmă (încălzire Joule) și pentru fluxul adiabatic. comprimarea pinchului ca un întreg (se formează o plasmă cu temperatură înaltă).
Magnus. câmp curent kanalot pereții camerei va birui descărcare în plasmă, și a format izolație. curent vârf de cuțit - vârf de cuțit. 2 = 4c 2 KNT, în care: - numărul de particule din secțiunea transversală a pinch. Această relație arată că T10 plasma dostizheniyav 8 K, cu o viteză de roi reacții termonucleare în amestec-ravnokomponentnoydeytery tritiu este deja atât de mare încât sinteza nuclee poate statenergeticheski avantajos necesită totuși o mare, dar destul de dostizhimyytok pinch A, în funcție N).
Investigațiile z-pinului liniar (circular) au fost efectuate în ceramică cu două electrozi. Camere. Camera de descărcare constă dintr-o țeavă izolatoare (porțelan, cuarț), ale cărei capete erau închise etanș la vid cu un metal. electrozi. Camera a fost umplută cu deuteriu la o presiune
10 -3 Torr, iar gazul a fost trecut prin puls curent (Apr. 10 10 6 A), sursă cerned a servit ca un condensator bancar low-inductanță (10 napryazheniezaryadki 10 5 martie) include prin dispozitivul de evacuare. Curentul care curge prin gaz a variat în timp, conform unei legi apropiate unde C este capacitatea stocării condensatorului, L este energia. inductanță. 12 A / s. În primele experimente privind investigarea z-spin, au fost explicate două caracteristici principale ale deversării de gaze de mare intensitate care nu au fost luate în considerare mai devreme.
Cu o schimbare de curent în timp, cablul de plasmă este jupuit (a se vedea efectul Skip), iar în încălzirea plasmei, eliberarea de căldură Joule nu este semnificativă, ci electrodinamică. accelerarea unei cochilii de curent subțire (stratul de piele) pe axă, însoțită de formarea unui val puternic de șoc convergent. Mișcarea plicului cu plasmă curentă are loc atunci când mișcarea este jucată de forțele de inerție; Condițiile de încălzire într-un val de șoc și cumulat pe axă ca urmare a cineticii de tranziție. energia din termal sa dovedit a fi mai benefică, dar nu a fost asigurat nici un cvasi-echilibru al vârfului. De asemenea, s-a dovedit că într-o bandă z-liniară liniară, cu o graniță ascuțită cu plasmă magnetică. În principiu, este imposibil să se obțină echilibrul de prindere din cauza instabilităților plasmatice în curs de dezvoltare (vezi instabilitățile plasmei și capcanele magnetice). Această caracteristică a descărcării de curent înalt este asociată cu mobilitatea extrem de ridicată și cu neechilibrul colectiv al particulelor care constituie mediul plasmatic și absența energiei interne. "rigiditate" în plasmă, care contribuie la conservarea formei rezistente la înțepare. Mai mult, atunci când magnetul este comprimat. câmpul diamagnei. Proprietățile plasmei contribuie la ejecționarea întregului (sau a părților din părțile sale) din regiune, cu un B mare spre câmpul descrescător.
În experimente, prima fază a fost observată mai întâi - comprimarea plasmei către axă, la care diam. canalul curent a scăzut
De 10 ori și pe axa camerei a fost format un cordon de lumină luminos puternic, -6 s), dar suficient pentru studiul fizicii lui P.-e. să dezvolte o varietate de metode pentru diagnosticarea plasmei, pentru a dezvolta Sovrem. teoria proceselor din ea. Evoluția instalațiilor cu pensula a dus la crearea a numeroase. tipuri de dispozitive cu plasmă în care instabilitatea. sau stabilizat cu ajutorul unor instrumente externe. magnet. (sistemele cvasistationare de tip tokamak), sau aceste instabilități sunt folosite pentru a obține o plasmă superdensivă de scurtă durată în așa-numitele. procese rapide (focalizare cu plasmă, micropinch) sau întregul proces are o durată atât de scurtă (
10 -7 s), că instabilitatea dispozitivului de prindere nu are timp să se dezvolte.
În legătură cu succesul tehnicii de obținere a impulsurilor de curent mare, întrebarea lui P.-e. în metallich. conductori sub formă de cilindri subțiri cu pereți subțiri. Transmiterea unui curent mare printr-un cilindru gol duce la distrugerea acestuia - comprimare, zdrobire, aplatizare, pierderea priorității. formular. Acest efect este observat, de exemplu. când fulgerul lovește un fulger tubular. Compresie metalică. cilindru în versiunea de z-pinch sau-pin a fost utilizat pe scară largă în lucrul la producerea de magneți cu impulsuri. câmpuri,
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: