Formation of Extended Tubular Plasma in Argon at Low Pressure and in a Weak Longitudinal Magnetic Field

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The results of experimental studies on the formation and subsequent evolution of extended (l = 300 mm) and thin-walled (Δr ≈ 10 mm) tubular (2r ≈ 110 mm) plasma in a weak longitudinal magnetic field (B = 175 G) without the use of a thermionic cathode are presented. The cylindrical chamber in which the tubular plasma was formed was pumped with high purity argon (99.998%) at an average velocity of about 1 m/s at a pressure of P = 10–3– 10–2 Torr. Two methods of creating seed electrons initiating the development of ionization avalanches were used. The difference inherent to these methods has been established in the dynamics of breakdown, completing in the formation of a tubular discharge. In the first of them, a pulsed discharge preceding the high voltage supply of the main discharge created gas preionization in a small area around the sectioned cathodes. In the second method, seed electrons were created in the entire working area of the discharge chamber by an RF discharge with a frequency of 85 kHz and duration of about 1 s. Highspeed shooting with a 4-frame ICCD camera allowed us to establish the dynamics of tubular discharge formation at all its stages. Measurements of the longitudinal and radial discharge current were carried out. The results we obtained showed the possibility of spatial isolation of an extended tubular plasma from the close located metal wall of the discharge chamber by using a weak longitudinal magnetic field.

About the authors

Yu. S. Akishev

Troitsk Institute for Innovative and Thermonuclear Research; National Research Nuclear University “Moscow Engineering Physics Institute”

Author for correspondence.
Email: akishev@triniti.ru
Russian Federation, Moscow, 108840; Moscow, 115409

V. P. Bakhtin

Troitsk Institute for Innovative and Thermonuclear Research

Email: akishev@triniti.ru
Russian Federation, Moscow, 108840

A. B. Buleyko

Troitsk Institute for Innovative and Thermonuclear Research

Email: akishev@triniti.ru
Russian Federation, Moscow, 108840

O. T. Loza

Troitsk Institute for Innovative and Thermonuclear Research

Email: akishev@triniti.ru
Russian Federation, Moscow, 108840

A. V. Petryakov

Troitsk Institute for Innovative and Thermonuclear Research

Email: akishev@triniti.ru
Russian Federation, Moscow, 108840

A. A. Ravaev

Troitsk Institute for Innovative and Thermonuclear Research

Email: akishev@triniti.ru
Russian Federation, Moscow, 108840

E. A. Fefelova

Troitsk Institute for Innovative and Thermonuclear Research

Email: akishev@triniti.ru
Russian Federation, Moscow, 108840

References

  1. Богданкевич Л.С., Кузелев М. В., Рухадзе А. А. // УФН. 1981. T. 133. Вып. 1. С. 3.
  2. Стрелков П.С. // УФН. 2019. Т. 189. Вып. 5. С. 494.
  3. Buleyko A.B., Ponomarev A. V., Loza O. T., Ulyanov D. K., Andreev S. E. // Phys. Plasmas. 2021.V. 28. Р. 023303.
  4. Buleyko A.B., Ponomarev A. V., Loza O. T., Ulyanov D. K., Sharypov K. A., Shunailov S. A., Yalandin M. I. // Phys. Plasmas. 2021. V. 28. Р. 023304.
  5. Карташов И.Н., Кузелев М. В. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. № 6. С. 531.
  6. Akishev Yu., Karalnik V., Kochetov I., Napartovich A., Trushkin N. // Plasma Sources Sci. Technol. 2014. V. 23. Р. 054013.
  7. Mesyats G.A., Korolev Y. D. // Usp. Fiz. Nauk. 1986. № 148. P. 101.
  8. Akishev Yu., Alekseeva T., Karalnik V., Petryakov A. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2022. V. 55 145202. doi: 10.1088/1361-6463/ac45af
  9. Akishev Yu.S., Karal’nik V.B., Petryakov A. V., Ionikn Yu.Z. // Plasma Physics Reports. 2021. V. 47. № 1. P. 60.
  10. Hagelaar G.J.M., Pitchford L. C. // Plasma Sources Sci. Technol. 2005. V. 14. Р. 722. doi: 10.1088/0963-0252/14/4/011
  11. Starikovskiy A.Y., Aleksandrov N. L., Shneider M. N. // Plasma Sources Sci. Technol. 2023. V. 32. I. 035005
  12. Storozhev D.A., Surzhikov S. T. // Journal of Basic and Applied Physics. 2013. V. 2. Iss. 3. P. 141.
  13. Surzhikov S.T., Shang J. S. // AIAA 2014-2236, 16—20 June 2014, Atlanta, GA. Proc. 45th AIAA Plasmadynamics and Lasers Conf.
  14. Surzhikov S.T. // Plasma Physics Reports. 2017. V. 43. № 3. P. 363.
  15. Shen Gao, Shixiu Chen, Zengchao Ji, Wei Tian, Jun Chen. DC // Advances in Mathematical Physics. V. 2017. Article ID9193149. https://doi.org/10.1155/2017/9193149
  16. Ryakhovskiy A. I., Schmidt A. A., Antonov V. I. // Proc. ISP RAS. 2017. V. 29. Iss. 6. P. 299. doi: 10.15514/ISPRAS-2017-29(6)-17
  17. Ulanov I.M., Pinaev V. A. // High Temperature. 2014. V. 52. № 1. P. 26.
  18. Shen Gao, Jianyuan Feng, Wenqi Li, Jihe Cai // Eur. Phys. J. Appl. Phys. 2019. V. 88. P. 30801.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 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».