Статьи автора

Об ускорении и удержании ионов полем виртуального катода в плазме наносекундного вакуумного разряда

Номер выпуска 5 от 15.10.2024

Ранее на основе миниатюрного наносекундного вакуумного разряда малой энергии была реализована схема инерциального электростатического удержания с обратной полярностью. В эксперименте и PiC-моделировании обнаружена возможность удержания и ускорения ионов до энергий в десятки кэВ полем виртуального катода в наносекундном вакуумном разряде. Экспериментально получены как DD-нейтроны, так и α -частицы из безнейтронной реакции протон–бор. В данной работе приводятся результаты PiC-моделирования в электромагнитном коде КАРАТ процессов, приводящих к реакции протон–бор для реальной геометрии электродов, использованной в первых экспериментах по безнейтронному синтезу в одном миниатюрном устройстве на основе наносекундного вакуумного разряда. Из них следует, что общий выход α -частиц происходит в эксперименте за счет лишь разовых схождений протонов и ионов бора к оси разряда, ускоряемых в очень узкой потенциальной яме, а осцилляций ионов за время приложенного импульса напряжения практически нет. Формирование более объемной потенциальной ямы (широкой по радиусу и протяженной по оси разряда) с хорошо выраженными осцилляциями протонов и ионов бора может обеспечить заметное увеличение выхода реакции протон–бор.

13 0

ВЛИЯНИЕ АНОДНОГО ОБЪЕМА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СТОЛКНОВЕНИЙ ОСЦИЛЛИРУЮЩИХ ИОНОВ В ПЛАЗМЕ НАНОСЕКУНДНОГО ВАКУУМНОГО РАЗРЯДА

Номер выпуска 6 от 16.09.2025

Ранее было показано, что поле виртуального катода в наносекундном вакуумном разряде не только ускоряет ионы до энергий в десятки кэВ, но и удерживает их в процессе осцилляций. В данной работе представлена простая аналитическая модель для скейлинга выхода реакции протон–бор по анодному объему в наносекундном вакуумном разряде, где протекают процессы безнейтронного синтеза. При фиксированной длине потенциальной ямы выход реакции в осциллирующей плазме наносекундного вакуумного разряда цилиндрической геометрии оказывается пропорционален лишь радиусу анода, а не его объему, как в случае однородной плазмы, что качественно согласуется с тенденцией, выявленной ранее численным моделированием.

28 0