Пинч-эффект

Давление в дуге возникает под действием электромагнитных сил (сил Лоренца). Радиальное сжатие (пинч-эффект) обратно пропорционально сечению, по которому идет ток. Следовательно, при стержневом катоде и плоском аноде оно постепенно убывает от катода к аноду. Наибольшее давление на оси столба при токе / и его плотности / составляет [c.76]

Рис. 2.33. К расчету давлений в столбе дуги а — сжимающие силы пинч-эффекта б — противодействующее термическое давление плазмы р = пкТ

Следует учесть, что действие пинч-эффекта должно уравновешиваться изнутри термическим давлением плазмы (идеального газа) [c.81]

Давление распределено в соответствии с изменением температуры и концентрации частиц по радиусу столба дуги, поэтому эффект сжатия столба дуги будет определяться теплофизическими свойствами вещества в столбе дуги. С другой стороны, из равенства давлений следует, что если — температура газа в столбе под влиянием пинч-эффекта будет повышаться пропорционально квадрату тока. [c.82]

По теплофизическим свойствам гелий существенно отличается от аргона. Он имеет высокий потенциал ионизации (24,5 вместо 15,7 эВ) и в 10... 15 раз большую теплопроводность при температурах плазмы. Кроме того, он легче аргона примерно в 10 раз. Достаточная для существования дуги ионизации аргона при п 10 ионов/см наступает примерно при 16 000 К, в то время как для гелия — при 25 ООО К. Все эти особенности существенно влияют на свойства W-дуги в гелии. Например, добавление к аргону гелия постепенно превращает конусную дугу в сферическую (рис. 2.55, а). Пинч-эффект в гелиевой плазме практически не имеет места до весьма больших плотностей тока, так как значительная теплопроводность гелия дает низкий температурный градиент по радиусу столба и весьма высокое внутреннее давление р = nkT. [c.101]

Пи-мезоны 75—76, 158, 166, 339 Пинч-эффект 329 Плазма 327 —, неустойчивость 333 —, удержание 329—333 Плутоний 318 [c.395]

Телескоп из счетчиков 521 Тензорные силы 507 Теория возмущений 524, 528, 532 Теория возраста 308 Тепловые нейтроны 298 Тепловые реакторы 387 Термализация 298 Термоядерная реакция 479 Тета — пинч — эффект 482 Томсона модель атома 15—16 Томсоновское рассеяние у-лучей 244 Ториевая вилка 142 Тормозное излучение 233 Транспортная длина 307 Трансурановые элементы 413 Триплет см. Мультиплет Туннельный переход 126, 396 Турбулентный нагрев 483 [c.719]

Конфигурации магн. доля, в к-рых возможно равновесие ограниченного объёма плазмы, образуют магнитные ловушки. Как следует из теоремы вириала,— интегрального выражения ур-ния равновесия ( ),— равновесие ограниченного объёма плазмы невозможно за счёт только магн. поля, создаваемого током в самой плазме. Напр., хотя в кольце плазмы с током благодаря пинч-эффекту осуществляется равновесие по малому радиусу, равновесия по большому радиусу нет и под действием эл.-динамич. сил кольцо растягивается (даже и при наличии стягивающего внутр. тороидального магн. поля). Чтобы подобная кольцевая конфигурация с током и тороидальным магн. полем была в равновесии, необходимо либо внешнее поперечное к плоскости кольца. магн, поле, либо внеш. плазма с давлением, превышающим давление плазмы в кольце. Такого рода магн. трубки наблюдаются в фотосфере Солнца, В последнем случае следует скорее говорить не о Р. п. в магн. поле, а о равновесии магн, поля в плазме. [c.195]

Равновесие. При помещении плазмы во внеш. магн, поле его взаимодействие с электрич. токами, неизбежно возникающими в плазме, находящейся в магн. поле, или специально возбуждаемыми в ней, может уравновесить градиент давления плазмы во всём её объёме (см. Равновесие плазмы, Магнитные ловушки). Цилиндрич. плазменный шнур, опирающийся торцами на электроды, может быть уравновешен в радиальном направлении собств. магн. полем В пропускаемого по нему электрич. тока J (пинч-эффект). Уравновешивание плазмы по всем направлениям собств. магн. полем невозможно. Это следует из интегральной теоремы вириала [c.212]

Пинч-эффект. Бриджмен Р ] описал ряд явлений, характерных для разрушения твердых тел при больших давлениях. Одно из этих явлений, названное пинч-эффектом , заключается в следующем. Сплошной цилиндр подвергается давлению, действующему только на наружную цилиндрическую поверхность торцы же остаются не подверженными давлению. Когда давление достигает величины, численно равной примерно пределу прочности при чисто растягивающей нагрузке, цилиндр обычно разрывается на части, где-то около середины и очень редко в зоне, примыкающей к сальникам. Создается такое впечатление, будто цилиндр разорван растягивающей силой, приложенной непосредственно к его выступающим концам... Если прут сделан из хруп- [c.598]

Расплавленную зону можно получить различными способами нагрева. Прямой нагрев с помощью кольцеобразной печи вокруг металлического прутка представляет собой наиболее легкий путь, однако в этом случае нагрев металла происходит частично за счет теплопроводности лодочки, которая, следовательно, нагревается до высокой температуры. Это ограничивает применение прямого нагрева только для достаточно легкоплавких металлов, таких, как алюминий, олово, свинец. Можно использовать индукционный нагрев токами высокой частоты и пропускать металлический пруток через кольцо индуктора. Таким образом достигается не только эффективный нагрев, но и электромагнитное перемешивание жидкости, что делает возможными большие скорости прохода зоны. Высокочастотный индукционный нагрев вызывает, кроме того, сжатие расплавленной зоны — эффект, который может быть использован при бестигельной зонной плавке (пинч-эффект). Плавление можно осуществить также бомбардировкой электронным пучком. Этот вид нагрева особенно широко применяется для тугоплавких металлов [21]. Достаточно низкая упругость пара этих металлов при температуре плавления делает возможным осуществление электронно-лучевого нагрева, требующего высокого вакуума. Электронная бомбардировка приводит к локальному выделению большой энергии и, следовательно, к высокой температуре. [c.435]

Характерной особенностью пинч-эффекта является неустойчивость плазменного шнура, которая приводит к разрушению его за время порядка нескольких тысячных долей секунды. Эта неустой- [c.230]

Описанный выше пинч-эффект называется линейным. [c.231]

Кроме того, существует так называемый 0-пинч-эффект, возникающий при быстром сжатии плазмы нарастающим во времени продольным внешним магнитным полем (рис. 92,6). Под действием магнитного давления, равного № [c.231]

Поверхностное натяжение способствует переносу металла с электрода на изделие при применении короткой дуги. Сила давления газов, возникающих при плавлении электрода, также помогает процессу переноса капли с электрода на деталь. Это также очень важно при потолочной сварке. Электрический ток, проходящий по электроду, создает вокруг электрода магнитное силовое поле, которое оказывает сжимающее действие на жидкую каплю металла и образует шейку при его расплавлении (пинч-эффект). Электромагнитные силы способствуют переносу капли металла при всех положениях шва в пространстве с электрода на изделие. [c.459]

При любом способе сварки и положения шва в пространстве металл всегда переходит с электрода на изделие в виде капель (рис. 154). Капли 1 жидкого металла переносятся от электрода 3 к сварочной ванне 5 в результате совместного действия силы тяжести, сил поверхностного натяжения, давления образующихся в металле газов и сжимающего действия электромагнитных сил 2 на металл (пинч-эффект), способствующих образованию шейки 4. [c.304]

Вид плазмообразующего газа и его расход обусловливают геометрические размеры факела. Использование двухатомных газов с высоким теплосодержанием приводит по сравнению с одноатомными к удлинению факела, т. е. к увеличению времени пребывания частиц в плазменном потоке [8]. С ростом расхода газа усиливается влияние пинч-эффекта, что вызывает уменьшение сечения факела и увеличение градиента температур. Это в свою очередь не обеспечивает частицам, подаваемым в плазменный поток, одинаковых условий нагрева и ведет к снижению коэффициента использования материала, определяемого как отношение массы материала, образовавшего покрытие, к массе поданного в поток плазмы порошка. Оптимальное сочетание теплосодержания потока плазмы, времени пребывания и скорости частиц в потоке ведет к получению покрытий с высокими физико-техническими свойствами, причем режим нанесения покрытий в первую очередь зависит от характеристики напыляемого материала и определяется экспериментально. В целом можно считать, что увеличение теплосодержания, температуры и скорости плазменного потока (разумеется, в допустимых пределах) вызывает расплавление большого количества частиц подаваемого порошка, увеличивает их кинетическую энергию, что приводит к повышению коэффициента использования материала, плотности и прочности сцепления покрытия с подложкой. [c.123]

Столб сжатой дуги не может расширяться с возрастанием тока, так как находится внутри охлаждаемого водой и потоком, газа сопла, имеющего строго определенный диаметр. Шнур дугового разряда сжимается в сопле с помощью теплового пинч-эффекта, заключающегося в том, что дуга не может расширяться в окружающем ее потоке охлаждающего газа, а также под влиянием магнитного пинч-эффекта, являющегося следствием взаимного притяжения параллельных токов в магнитном поле. Сжимаясь, шнур плазмы отделяется от стенок канала, что приводит к уменьшению потерь на теплопроводность в результате можно получить повышенную по сравнению с открытой дугой температуру плазмы (рис. 5). [c.11]

Концентрация дугового разряда в центре сопла с помощью магнитного поля является магнитной стабилизацией. Этот тип стабилизации до некоторой степени присутствует во всех системах для образования дуговой плазмы в виде магнитного пинч-эффекта. [c.13]

Влияние теплового пинч-эффекта уси ливается с возрастанием расхода рабочего газа, что ведет к уменьшению сечения факела и росту градиента температур. Это ставит частицы, подаваемые в сопло головки, в разные температурные условия и, в конечном счете, вызывает уменьшение коэффициента использования материала. Оптимальное сочетание теплосодержания потока плазмы, времени пребывания и скорости частиц в потоке приводит к получению покрытий с наилучшими свойствами, причем для разных материалов режим нанесения покрытий различен. Сопоставление рис. 13, 30 и 31, кроме того, показывает, что теплосодержание является величиной, с помощью которой можно определять влияние энергетических характеристик на качество покрытий. [c.63]

Так как 1/рщео— квадрат скорости света, нетрудно заметить, что электростатическое отталкивание компенсируется, только когда осевая скорость равна скорости света в рассматриваемой среде. Поэтому собственный пинч-эффект в заряженной смеси газ — твердые частицы обычно мал. [c.484]

Пинч-эффект. Значение электромагнитного сжимающего давления так называемого пинч-эффекта (от англ. to pin h — сжимать), можно определить, проинтегрировав элементарные силы, действующие на отдельные площадки кольцевого слоя проводника (плазмы) единичной длины (рис. 2.33). [c.80]

Большие смещения иозникают в современных установках пинч-эффект), где движение ионов с большими скоростями используется для наблюдения различных эффектов, связанных с передачей энергии и количества движения нейтральным атомам. На рис. 7.15 п1)иведена фотография спектра ионов алюминия в поле, направленном вдоль их движения, позволяющая наблюдать смещение спек-линий на призменном спектрографе. (лцзава от исследуемой линии иона А -III видна линия нейтрального а [c.390]

Если через газовую смесь пропустить электрический ток (возбудить в газе разряд), то возникающее вокруг тока магнитное поле стремится сжать этот ток и плазма стягивается в узкий шнур, (рис. 108). Это явление самостягивания группы заряженных частиц называется пинч-эффектом. Напряженность магнитного поля на поверхности шнура [c.329]

При низких плотностях главной трудностью является достижение нужного времени удержания (порядка секунды). Очевидно, что никакие стенки из вещества здесь не годятся. При соприкосновении со стенками плазма мгновенно охладится и вдобавок испарит стенку. Единственным известным методом длительного удержания высокотемпературной плазмы является ее термоизоляция магнитным полем. Идея такого удержания была высказана в нашей стране в 1950 г. (И. Е. Тамм и др.) и в США в 1951 г. (Л. Спитцер). В основу этой идеи положен уже упоминавшийся пинч-эффект, т. е. поперечное сжатие плазмы при прохождении через нее электрического тока. Вполне достижимы такие токи, при которых силы сжатия достаточны для преодоления давления плазмы и тем самым для отжатия ее от стенок. Соприкосновения плазмы с торцевыми электродами можно Избежать, если сделать рабочий объем замкнутым, например, в форме тора. [c.591]

ПИНЧ-ЭФФЕКТ есть свойство канала электрического разряда в электропроводящей среде уменьшать свое сечение под действием собственного магнитного поля тока ПИРОЭЛЕКТРИК— кристаллический диэлектрик, обладающий самопроизвольной поляризацией ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСТВО — возникновение электрических зарядов на поверхости некоторых кристаллов диэлектриков при их нагревании или охлаждении ПЛАЗМА (есть частично или полностью ионизированный газ, в котором объемные плотности положительных и отрицательных электрических зарядов практически одинаковы высокотемпературная имеет температуру ионов выше 10 К газоразрядная находится в газовом разряде кварк-глюонная возникает в результате соударения тяжелых ядер при высоких энергиях ядерного вещества низкотемпературная имеет температуру ионов менее 10" К твердых тел — условный термин, обозначающий совокупность подвижных заряженных частиц в твердых проводниках, когда их свойства близки к свойствам газоразрядной плазмы) ПЛАСТИНКА вырезанная из двоя-копреломляющего кристалла параллельно его оптической оси, толщина которой соответствует оптической разности хода обыкновенного и необыкновенного лучей, кратной [длине волны для пластинки в целую волну нечетному числу (половин для волн для пластинки в полволны четвертей длин волн для пластинки в четверть волны)] зонная — прозрачная плоскость, на которой четные или нечетные зоны Френеля для данного точечного источника света сделаны непрозрачными нлоскопараллельная — ограниченный параллельными плоскостями слой среды, прозрачной в некотором интервале длин волн оптического излучения ПЛАСТИЧНОСТЬ — свойство твердых тел необратимо изменять свои размеры и форму под действием механических нагрузок ПЛОТНОСТЬ тела — одна из основных характеристик тела (вещества), равная отношению массы элемента тела к его объему [c.259]

Равновесные МГД-конфигурации могут обладать избытком свободной энергии в виде энергии магн. поля и энергии теплового расширения плазмы. Это т. н. к о н-фигурационный избыток свободной энергии. Высвобождение избытка энергии магн. поля при перестройке конфигурации является источником наиб, быстро развивающейся разновидности МГД Н. п. Примером может служить токовая неустойчивость плазменного шнура, сжатого магн. полем протекающего по нему тока (наблюдается при пинч-эффекте). Наиб, радикальным методом стабилизации конфигураций подобного типа является наложение достаточно сильного продольного магн. поля Дц > Д(рХ /2лг, где Яф — магн. поле собств. тока г — радиус плазменного шнура, — продольная длина волны возмущения. Высвобождение конфигурац. избытка энергии при тепловом расширении плазмы связано с желобковой неустойчивостью, к-рая представляет собой возмущения в виде вытянутых вдоль силовых линий магн. поля языков, расширяющихся поперёк силовых линий в сторону ослабевающего магн. поля. Возмущения подобного типа приобретают характер перестановок целых элементарных силовых трубок магн. поля, заполненных плаз-мбй. Желобковая Н. п. является МГД-аналогом конвективной неустойчивости в обычной гидродинамике. [c.346]

Ток, проходящий через плазму, является источником неоднородного магн. поля, действующего на носители, образующие плазму, и изменяющего их движение в электрич. поле. В моиополярной плазме это приводит к собств. магнетосопротивлению. В биполярной плазме наряду с ним возникают также перераспределение концентраций и магн. пинч-эффект. Сила Лоренца, действующая на носители, направлена всегда так, чтобы сжать исходную однородную плазму в шнур,— биполярная плазма отрывается от поверхностей образца, диаметр к-рого сростом тока уменьшается, а плотность плазмы растёт. Сжимающему действию сил Лоренца противостоит амбиполяреая диффузия (см. Шнурование тока в полупроводнике). [c.603]

В пластинах толщиной ё>у>0 с током может наблюдаться т, н. электрич. пинч-эффект. Если вдоль направления тока направить ось х, то для существования электрич. пинча необходимо отличие от 0 в осях х, у недиаго-нальеой составляющей подвижности хотя бы для одного из сортов носителей [т. е. 0 и (или) 0], Тогда одно только поперечное (анизотропное) поле Ву, образующееся при пропускании тока не может аннулировать одновременно как электронный, так и дырочный поперечные потоки. Плазма прижимается к одной из двух поверхностей, образуя там а к к у м у. т я-ционный слой за счёт поперечного выноса из объёма. [c.603]

В установках импульсного действия (Z-пинч и 0-пинч) нагревание плазмы и её удержание осуществляются сильными кратковрем. токами, протекающими через плазму. При нарастании тока и одноврем. нарастании магн. давления плазма отжимается от стенок установки, чем обеспечивается её термоизоляция. Повышение темп-ры происходит за счёт джоулева нагрева, за счёт адиабатич. сжатия плазменного шнура и, по-видимому, в результате турбулентных процессов при развитии неустойчивостей плазмы (подробнее см. Пинч-эффект и Плазменный фокус). [c.232]

К собственно конвекционным Э. т. относятся в осн. токи в электронных и ионных пучках, транспортируемые или дрейфующие в вакуумных полостях. Для пучков с некомпенсированным пространственным зарядом расталкивающее кулоновское поле ограничивает длину транспортировки (если, конечно, не приняты надлежащие меры по его фокусировке внешними, а иногда и собственными полями). Однако магн. поле пучка всегда меньше собственного кулоновского электрич. поля и магн. самофокусировка пинч-эффект) возможна только при наличии компенсации поля пространственного заряда (напр., электронные пучки в квазинейтральной плазме). При этом бывает уже совсем трудно отличить токи проводимости от конвекционных. При нек-рых значениях Э.т. пучка носители зарядов вмораживаются в собственное магн. поле Э.т. и транспортировка пучка прекращается. Этот Э.т. наз. предельным током Альвена /д. Для сплошного пучка /aSs/оУР, где = y = l-p ) м—скорость носителей. Для электронов величина / =тс /е=17,04 кА и является одним из универсальных характеристических значений Э.т., выражаемых через фундаментальные постоянные. Это Э. т., равный изменению заряда на величину е за время t=r j , где —классический радиус электрона. Ток /о фигурирует во всех выражениях, описывающих поведение интенсивных электронных пучков, и в принципе является исходной единицей Э. т. в соответствующей безразмерной системе единиц. Я. Ф. Кова.гёв, М. Л. Миллер. [c.515]

Бриджмен описал также другой случай разрушения, когда удлинение не определяет разрыва, а каждое отдельное напряжение и деформация являются сжимающими. Стальной цилиндр конечной длины был плотно пригнан внутрь эбонитовой трубки той же длины. Полученная система подвергалась гидростатическому давлению, действовавшему на всю внешнюю поверхность. Разрыв происходил так, как если бы в трубку был введен конуе, растягивающий ее до точки разрыва. Объяснение этого явления аналогично объяснению пинч-эффекта и основано на том, что напряжение ое в трубка по абсолютной величине всегда меньше внешнего давления. Нетрудно найти величину разрушающего внешнего давления р, используя высказанные ранее соображения , [c.600]

Пинч-эффект 435 Пластинка сравнения 371, 372 Пластинкование см. Колонии (ветвление) [c.479]

В системах с плазменными шнурами определяющую роль в удержании плазмы играет самостягивание плазмы магнитным полем протекающего по ней тока. Этот эффект носит название пинч-эффект (эффект сжатия). Остановимся на нем несколько подробнее. При пропускании через плазму мощных импульсов электрического тока благодаря сжатию вещества электродинамическими силами должен образоваться плазменный Столб, оторванный от стенок разрядной трубки. В таком процессе электрический ток выполняет несколько функций в начальной стадии создает плазму благодаря процессу ионизации с помощью электродинамических сил удерживает плазму в сжатом состоянии за счет выделения джоулева тепла нагревает плазму до высокой температуры. [c.229]

ЧТО, примерно, в тысячу раз больше сопротивления никеля. Плазма поддается действию магнитных полей. Характер действия зависит от направления магнитного поля. Магнитное поле, создаваемое самим потоком плазмы, пережимает плазменный шнур в нескольких местах, изгибает и перекручивает его, что особенно заметно при ионизации газа токами высокой частоты [9, стр. 69]. Наложение внешнего продольного магнитного поля сжимает шнур равномерно по всей длине и стабилизирует его. Это явление известно под названием магнитного пинч-эффекта. Частицы в плазме совершают сложные движения поступательные, вращательные и колебательные. Энергия частиц, полученная при ионизации, выделяется в результате рекомбинации одноатомных газов и молизации и рекомбинации двухатомных в атомы и молекулы. Граница ярко светящегося потока плазмы есть граница существования заряженных частиц. Плазма, таким образом, квазинейтральна. [c.10]

Теория сварочных процессов (1988) -- [ c.80 , c.82 , c.101 ]

Основы ядерной физики (1969) -- [ c.329 ]

Введение в ядерную физику (1965) -- [ c.482 ]

Физическое металловедение Вып II (1968) -- [ c.435 ]

Теория сварочных процессов Издание 2 (1976) -- [ c.222 ]

Оборудование для электрической сварки плавлением (1987) -- [ c.6 ]

Космическая техника (1964) -- [ c.553 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...