Об эффективности вакуумно-дуговых источников сепарированной плазмы

Abstract

В настоящей работе с применением компьютерного моделирования дана сравнительная оценка эффективности очистки плазмы от макрочастиц с помощью наиболее известных магнитных фильтрующих систем. Предложенный метод позволяет оптимизировать геометрию криволинейного фильтра. При этом обеспечивается максимальная эффективность транспортировки «полезной» (ионной) компоненты плазмы, а также максимальная степень удаления макрочастиц из плазменного потока с учетом возможности их многократного отражения от стенок системы. Кроме того, существенно упрощается выбор параметров выходной (сканирующей) секции плазмоведущего тракта, которые обеспечивают наиболее приемлемые профиль и площадь поперечного сечения выходного потока плазмы, а также пространственное распределение его плотности.

В цій роботі із застосуванням комп’ютерного моделювання наведена порівняльна оцінка ефективності очищення плазми від макрочасток за допомогою найбільш відомих магнітних фільтруючих систем. Запропонований метод дозволяє оптимізувати геометрію криволінійного фільтра. При цьому забезпечується максимальна ефективність транспортування «корисної» (іонної) компоненти плазми, а також максимальна ступінь видалення макрочасток із плазмового потоку з урахуванням можливості їх багаторазового відбиття від стінок системи. Крім того, суттєво спрощується вибір параметрів вихідної (скануючої) секції плазмоведучого тракту, які забезпечують найбільш прийнятні профілі та площу поперечного перерізу вихідного протоку плазми, а також просторовий розподіл його цільності.

The present communication gives computer-simulated comparison estimates of the efficiency of filtering the plasma free of macroparticles by the use of most known magnetic filtering systems. The proposed method makes it possible to optimize the geometry of a curvilinear filter. In this case, the maximum efficiency of “useful” (ion) plasma component transportation, and also, the most efficient removal of macroparticles from the plasma flow (with due regard for the possibility of multiple particle rebound from the walls of the system) are provided. Besides, the optimization essentially simplifies choosing the parameters of the output (sweeping) section of a plasma guide duct, that ensure the most acceptable shape and area of the outlet plasma flow cross section, and also the space distribution of flow density.