Приборы и методы эксперимента
Электродинамический разгон диэлектрических тел в рельсотроне в режиме
постоянного тока
Э. М. Дробышевский
, Б. Г. Жуков
,
Е. В. Назаров, С. И. Розов
, В. М. Соколов
, Р. О. Куракин
, М. А. Савельев
, С. В. Юферев
Аннотация:
Описаны эксперименты с системой типа рельсотрон для неразрушающего МГД
ускорения плазменным поршнем диэлектрических тел до скоростей, когда
кинетическая энергия, приходящаяся на каждый атом, становится сравнимой
или больше энергии химической связи.
В приближении постоянства тока получено простое выражение однозначно
связывающее независимо от темпа разгона и конечной скорости тела длину пути
ускорения с количеством электричества, пропускаемого через систему.
Использование длинной
$L{-}C$-линии, совмещающей достоинства емкостного и
индуктивного накопителей энергии, позволило проводить разгон тела в таком режиме
постоянного тока (ускорения) и достичь высокой эффективности преобразования
накопленной энергии в кинетическую на сравнительно коротком пути. При энергии
${\sim 200{-}300}$ кДж, запасенной в конденсаторной батарее, тело массой
1.6
$-$2 г ускоряется на длине 40
$-$45 см до скорости 4
$-$4.5 км/с.
Благодаря упрочнению материала тела (поликарбонат) под действием высокого
давления со стороны плазменного поршня удалось реализовать почти постоянное
ускорение
${\sim3\cdot10^{6}\,g}$ и работать при погонной плотности тока, близкой
к пределу взрывного испарения электродов. Определена величина этого предела
(
${\sim60}$ кА/мм).
Причиной наблюдаемого ограничения скорости в наших условиях являются
не мощные пробои в задней части системы, а, скорее, распад плазменного поршня
из-за неустойчивости к продольной стратификации.