Увеличение плотности энергии в канале сильноточного разряда в газе высокой плотности вследствие резонанса различного типа колебаний диаметра канала

Abstract

Исследован импульсный разряд в водороде при амплитуде тока до 1,5 МА и начальном давлении рабочего газа до 160 МПа. Выявлены колебания диаметра канала разряда, коррелирующие с колебаниями напряжения на дуге и давления на стенке разрядной камеры. Установлено, что колебания диаметра канала обусловлены выравниванием магнитного и газокинетического давления. В некоторых экспериментах наблюдалось резкое увеличение колебаний напряжения на дуге, которое, как предполагается, было вызвано резонансом акустических колебаний газа в камере и собственных колебаний диаметра канала разряда, поскольку частоты этих колебаний, согласно оценкам и данным экспериментов, близки друг к другу. Подбор соответствующих начальных условий эксперимента позволяет увеличить плотность энергии в канале разряда.

Досліджено імпульсний розряд у водні при амплітуді струму до 1,5 МА та початковому тиску робочого газу до 160 МПа. Виявлено коливання діаметра каналу розряду, що корелюють з коливаннями напруги на дузі та тиску на стінці розрядної камери. Встановлено, що коливання діаметра каналу обумовлені вирівнюванням магнітного та газокінетичного тиску. У деяких експериментах спостерігалося різке збільшення коливань напруги на дузі, що, як передбачається, було викликано резонансом акустичних коливань газу в камері та власних коливань діаметра каналу розряду, оскільки частоти цих коливань, згідно з оцінками та даними експериментів, близькі один до одного. Підбір відповідних початкових умов експеримента дозволяє збільшити щільність енергії в каналі розряду.

Pulsed discharge in hydrogen with 1,5 MA current amplitude and initial working gas pressure up to 160 MPa is investigated. The discharge channel diameter oscillations which correlate with arc voltage oscillations and pressure on the discharge chamber wall are educed. It is established that the channel oscillations are caused by magnetic and gas pressures equalization. In some experiments it is observed sharp increase in arc voltage fluctuations, which purports to have been caused by the resonance of acoustic waves in gas chamber and the own vibrations of discharge channel diameter because the oscillations frequencies by the estimations and experimental data are close. The selection of initial experiment conditions allows to increase energy density in the discharge channel.