ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сжатие инертных газов мощными ударными волнами из "Ударно-волновые явления в конденсированных средах " Фазовая диаграмма цезия / — кривая насыщения, статические эксперименты 2, 3,—область статических экспериментов 4 область изэнтропического сжатия из начальных состояний 5 [21,261 6, 7 — сжатие прямой и отраженной ударными волнами 8 электрический взрыв, а— степень ионизации Г —степень неидеальности. [c.346] В том случае, если наибольший интерес представляет слабоиони-зованная плазма с сильным взаимодействием зарядов с нейтральными частицами, эффективным является метод адиабатического сжатия. В этом методе отсутствуют эффекты необратимости и поэтому удается получить пониженные, по сравнению с ударно-волновым Методом, температуры и значительные плотности вещества [21, 26, 27, 28]. Соответствующие установки были разработаны в сороковых годах [28] и позволили провести уникальные измерения характеристик сверхплотных газов при температурах до 9 10 °К и давлениях ДО 0,1 ГПа. В качестве примера на рис.9.4 показана схема установки с тяжелым поршнем [26], на которой были проведены измерения электропроводности плазмы при степени адиабатического сжатия до 25, что соответствует давлению 33 МПа и температурам 4900-6100 °К. [c.347] Специальные эксперименты по изучению влияния неидеальности на физические свойства взрывной плазмы были поставлены в начале 70-х годов. В качестве объекта исследования в этих работах выбраны инертные газы. Отсутствие сложных молекулярных и ионно-молекулярных образований в инертных газах и детальная изученность элементарных процессов существенно облегчают интерпретацию результатов измерений. [c.349] Для оценки оптимальных условий экспериментов и выбора принципиальных схем генераторов плазмы проведены компьютерные расчеты [32] теплофизических и газодинамических характеристик ударных волн в плотных инертных газах. Выяснилось, что оптимальные значения параметра неидеальности достигаются при скоростях движения ударных волн О в аргоне 9 10 см/с и в ксеноне 5 10 см/с. При этом увеличение О приводит к перегреву и росту кратности ионизации плазмы, а увеличение начального давления — к ее вырождению. [c.349] Фазовая диаграмма ксенона представлена на рис.9.6. Исследованная область параметров I простирается от состояний пониженной плотности II, где термодинамические и электрофизические свойства вещества описываются плазменными моделя ми, и непосредственно примыкает к полученной динамическим сжатием жидкого ксенона области плотностей III, описываемых зонной теорией твердых тел. [c.351] Стремление получить плазму с высокими параметрами неидеальности заставляет проводить эксперименты при относительно невысоких температурах Т 20000 °К, где плазма, как правило, ионизована не полностью [21, 24, 34, 37]. Вместе с тем, изучение многократно ионизованной неидеальной плазмы представляет значительный интерес, позволяя исследовать чисто кулоновские эффекты в сильно разогретой среде. Использование отраженных ударных волн дало возможность при пониженных начальных давлениях продвинуться в область многократной ионизации и получить плазму при температурах свыше 20000 °К (39, 40]. Этой же цели служат кумулятивные взрывные ударные трубы [39, 40], показанные на рис.9.56. Усиление ударной волны здесь происходит в результате конического схождения потока толкающего газа [41]. С применением этих устройств получены скорости ударных волн в ксеноне 8 —15 км/с при начальных давлениях до 1 МПа. Это соответствует температурам плазмы порядка (3-10) 10 К. [c.351] Данный способ регистрации оказывается ограниченным со стороны малых плотностей плазмы из-за того, что затухание ударной волны начинается в этом случае раньше, чем достигается насыщающая толщина излучающего слоя. Поэтому при регистрации малых коэффициентов поглощения были поставлены эксперименты [38] в несколько измененной редакции, использующей взрывные ударные трубы в качестве источника плазмы воздуха. Затухание ударных волн в таких системах приводило к появлению максимума регистрируемой зависимости положение которого позволяло найти в каждом опыте значение а , а другие параметры ударного сжатия оценить на основе газодинамических данных. Полученные результаты послужили основой для оценки сечения фотораспада отрицательного иона азота. [c.357] ЛГ р 10 см, а коэффициент отражения достигает 50% характерных для металлов. Сделанные оценки пространственной структуры фронта ударной волны, связанные с кинетикой ионизации и лучистым теплообменом, показали, что отражение излучения определяется именно резонансными свойствами электронов плазмы, что позволяет использовать эти измерения для анализа физических свойств сильнонеидеальной плазмы. [c.358] Вернуться к основной статье