Plasma Potential Fluctuations in a Reflex Discharge with Thermionic Cathode

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

One of the promising applications of low-temperature plasma in crossed electric and magnetic fields is plasma mass separation. To its implementation it is necessary to create a magnetized plasma with a given spatial distribution of the plasma potential. Plasma potential distribution determines the particle trajectories during separation. One of the difficulties that lie in the way of creating an efficient separator is the oscillations of the plasma potential resulting from the development of various types of instabilities. In the present work, fluctuations of the plasma potential in a reflex discharge with a thermionic cathode are studied. An analysis of the frequencies of plasma potential oscillations for magnetic fields in the range of 1–1.4 kG is presented. Measurements of the radial profiles of the root-mean-square deviation of the plasma potential are provided.

About the authors

M. A. Valinurov

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: valinurov.ma@phystech.edu
125412, Moscow, Russia; 141701, Dolgoprudnyi, Moscow oblast, Russia

A. V. Gavrikov

Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences

Email: glizyakin@gmail.com
127412, Moscow, Russia

G. D. Liziakin

Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences

Email: glizyakin@gmail.com
127412, Moscow, Russia

A. P. Oiler

Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences; Moscow Institute of Physics and Technology (National Research University)

Email: glizyakin@gmail.com
127412, Moscow, Russia; 141700, Dolgoprudny, Russia

R. A. Timirkhanov

Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: glizyakin@gmail.com
127412, Moscow, Russia

References

  1. Kaganovich I.D., Smolyakov A., Raitses Y., Ahedo E., Mikellides I.G., Jorns B., Taccogna F., Gueroult R., Tsikata S., Bourdon A. et al. // Phys. Plasma. 2020. V. 27. P. 120601. https://doi.org/10.1063/5.0010135
  2. Gueroult R., Zweben S.J., Fisch N.J., Rax J.-M. // Phys. Plasmas. 2019. V. 26. P. 43511. https://doi.org/10.1063/1.5083229
  3. Choueiri E.Y. // Phys. Plasmas. 2001. V. 8. P. 1411.https://doi.org/10.1063/1.1354644
  4. Simon A. // Phys. Fluids. 1963. V. 6. P. 382. https://doi.org/10.1063/1.1706743
  5. Hoh F. C. // Phys. Fluids. 1963. V. 6. P. 1184.https://doi.org/10.1063/1.1706878
  6. Marusov N.A., Sorokina E.A., Ilgisonis V.I., Lakhin V.P. // Phys. Plasmas. 2019. V. 26. P. 90701. https://doi.org/10.1063/1.5111948
  7. Smolyakov A.I., Chapurin O., Frias W., Koshkarov O., Romadanov I., Tang T., Umansky M., Raitses Y., Kaganovich I.D., Lakhin V.P. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2016. V. 59. P. 14041.
  8. Liziakin G., Antonov N., Smirnov V.S., Timirkhanov R., Oiler A., Usmanov R., Melnikov A., Vorona N., Kislen-ko S., Gavrikov A., Smirnov V.P. // J. Phys. D. Appl. Phys. 2021. V. 54. P. 414005.
  9. Смирнов В.П., Самохин В.П., Ворна Н.А., Гаври-ков А.В. // Физика плазмы. 2013. Т. 39. С. = Smir-nov V.P., Samokhin A.A., Vorona N.A., Gavrikov A.V. // Plasma Phys. Rep. 2013. V. 39. P. 456.https://doi.org/10.1134/S1063780X13050103
  10. Liziakin G., Antonov N., Usmanov R., Melnikov A., Timirkhanov R., Vorona N., Smirnov V.S., Oiler A., Kislenko S., Gavrikov A., Smirnov V.P. // Plasma Phys. Control. Fusion. 2021. V. 63. P. 032002.
  11. Hooper Jr. E.B. Advances in Electronics and Electron Physics. V. 27 / Ed. L. Marton, M. Claire. Academic Press. 1970. P. 295. https://doi.org/10.1017/S0022377821000829.
  12. Carlsson J., Kaganovich I., Powis A., Raitses Y., Romadanov I., Smolyakov A. // Phys. Plasmas. 2018. V. 25. P. 61201. https://doi.org/10.1063/1.5017467
  13. Powis A.T., Carlsson J.A., Kaganovich I.D., Raitses Y., Smolyakov A. // Phys. Plasmas. 2018. V. 25. P. 72110.https://doi.org/10.1063/1.5038733
  14. Kim J.Y., Jang J.Y., Choi J., Wang J., Jeong W.I., Elgar-hy M.A.I., Go G., Chung K.-J., Hwang Y.S. // Plasma Sources Sci. Technol. 2021. V. 30. P. 25011.
  15. Kemp R.F., Sellen Jr.J.M. // Rev. Sci. Instruments. 1966. V. 37. P. 455. https://doi.org/10.1063/1.1720213
  16. Murzaev Y., Liziakin G., Gavrikov A., Timirkhanov R., Smirnov V. // Plasma Sci. Technol. 2019. V. 21. P. 045401.https://doi.org/10.1088/2058-6272/aaf250

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (165KB)
3.

Download (168KB)
4.

Download (310KB)
5.

Download (306KB)
6.

Download (142KB)
7.

Download (87KB)
8.

Download (149KB)
9.

Download (70KB)

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».