Особенности формирования разряда в ускорителе плазмы и структура струи, истекающей в вакуум

Представлены результаты исследования структуры струи, создаваемой коаксиальным ускорителем плазмы с конической вставкой в области формирования разряда. С помощью скоростной электронно-оптической камеры обнаружена неоднородная структура светящихся фракций аргоновой и дейтериевой струй. Обнаружены колебания интенсивности излучения струи с характерной частотой 0.3–0.9 MHz. Струя аргоновой плазмы состояла из расходящихся от оси фрагментов, плазма рекомбинировала через 20 $\mu$s после начала тока. Струя дейтериевой плазмы напоминала хлопья. Интенсивность ее излучения значительно уменьшалась к 8 $\mu$s. Характерные частоты неоднородностей излучения на оси струи для аргона составляли $\sim$0.09 cm$^{-1}$, для дейтерия $\sim$0.3 cm$^{-1}$. Исследования поведения разряда в ускорителе плазмы показали, что диффузный разряд инициировался у основания конической вставки. Через 0.5 $\mu$s разряд выходил на наружную границу вставки, контрагировался и горел между центральным и наружным электродами. Выход разряда из ускорителя наблюдался спустя 3 $\mu$s и сопровождался свечением торца центрального электрода. В ходе измерения температуры боковой поверхности наружного электрода с помощью тепловизора выявлена локализация нагрева вблизи края конусной вставки и на выходе ускорителя. Результаты исследований могут быть использованы для ионизации газа, в облучении материалов, а также для моделирования в лабораторных условиях взаимодействия потоков плазмы с магнитным полем в космосе.