Силно токов импулсен йонен ускорител
Йонен ускорител с импулсен висок ток. Основната задача е формирането и ускоряването на йонни лъчи с висока плътност.
Съдържание
Силнотоковите импулсни ускорители се използват в съоръжения за експериментални изследвания в областта на инерционния термоядрен синтез, за симулиране на ефекта върху оборудването на електромагнитно и проникващо лъчение, възникващо при ядрени експлозии, в някои технологични процеси на промишленото производство. Генериране на мощни рентгенови импулси за тестване на устойчивостта на военна техника. Те се използват за модифициране на повърхностния слой на покритието и напръскване на материала за по-нататъшното му отлагане - създаване на филми и покрития.
Силнотоковите импулсни ускорители започват интензивното си развитие в началото на 70-те години. Силнотоковите заредени лъчи се превърнаха в нов обект на изследване. Токът, пренасян от тези лъчи, се измерва не в милиампери, а в мегаампери. Вече не е възможно да се контролира такъв лъч с помощта на бобини с магнитно поле. И трябва да използвате неговите собствени електромагнитни полета. Развитието на високотокова импулсна технология беше улеснено от ново направление през 70-те години, контролиран термоядрен синтез. Заредените лъчи трябваше да се използват за пренос на висока енергия и активиране на термоядрен синтез. Технологията Impulse беше доразвита в програмата SDI (Инициатива за стратегическа отбрана). Идеята зад използването на високоенергийни лъчи беше да се нанесат разрушения и щети с високоенергиен източник. В началото на 90-те години на миналия век програмата SDI загуби своята актуалност.Изследванията в тази област станаха по-малко интензивни, но донесоха много резултати. Физиците от 70-те години, които се занимаваха с проблема за запалването на термоядрен взрив, предложихаизползвайте не електронни лъчи, а йонни лъчи. Тъй като те са по-малко чувствителни към магнитното поле. При високи енергии има ограничение на тока на ускорителния диод, свързано с висок ток. В допълнение към електрическата сила, върху електроните действа магнитна сила, която обвива електроните към оста на диода.
Принципът на действие се основава на явлението експлозивна емисия. Ускорителят работи в двуимпулсен режим. За първия импулс към анода (направен от полупроводник или друг материал) се прилага отрицателен токов импулс. Между катода и анода се образува електрическо поле с висока плътност. В резултат на това първо има автоелектронна емисия на електрони, която се превръща в експлозивна емисия на електрони. В резултат на това се образува плазма между катода и анода (близо до повърхността на анода). Плазмените електрони са екранирани от магнитно поле. И за втория положителен високоволтов импулс към анода, плазмените йони се ускоряват от електрическото поле.