Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Порохов А.М. -> "Физическая энциклопедия Том 4" -> 517

Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.

Порохов А.М. Физическая энциклопедия Том 4 — М.: Большая российская энциклопедия, 1994. — 701 c.
Скачать (прямая ссылка): fizenciklopedt41994.djvu
Предыдущая << 1 .. 511 512 513 514 515 516 < 517 > 518 519 520 521 522 523 .. 818 >> Следующая


Рис. 4. Временные зависимости тока и поля при разряде конденсаторной батареи на одновитковый соленоид (медь, диаметр d0 — — 2,4 мм, длина Ia = 4 мм): 1 — ток, 2 — поле.

венной нестационарности поля. При генерации мега-эрстедных импульсных полей (Я '*“¦ і ~ 4 МЭ) осн. роль играют физ. процессы взаимодействия поля с материалом соленоида. Количеств, характеристики физ. процессов зависят не только от величины поля Я, скорости его изменения dH/dt, т, ио и от физ. свойств материала соленоида п его размеров. По совокупности свойств лучше др. металлов противостоит разрушаю- 451

19*

СВЕРХСИЛЬНЫЕ
СВЕРХСИЛЬНЫЕ

щему действию мегаэрстедного поля тантал. Это связано с высокой плотностью и темп-рои плавления Ta, с характером распространения ударных волн (при к-ром обеспечивается малая скорость частиц), с высокой вязкостью, обеспечивающей целостность катушки при ударных нагрузках, и др. Разл. способы внеш. упрочнения конструкций импульсных соленоидов практически ие оказывают влияния иа величину генерируемого поля, т. к. за короткое время х его существования возмущения из зоны взаимодействия поля с материалом катушек, где выделяется оси. энергия, не успевают распространиться на большой объём.

Метод сжатия магнитного потока (магн. кумуляция) позволяет получить макс. магн. поля в условиях лаборатории. Если внутри проводящей цилиндрич. оболочки (лайнера) с радиусом г0 и сечением S0 — лг| создать аксиальное магн. поле H0 и затем симметрично и достаточно быстро сжать лайнер внеш. силами [за время t уменьшив радиус до г(г)], то маги, поток Ф = H0S0 внутри лайнера не успеет измениться и поле возрастёт: H(t) — #0га/г2(г). Идея магк. кумуляции предложена А. Д. Сахаровым (1951) и реализована в виде устройств, получивших назв. магнитокумулятивных генераторов С. м. п. MK-I (рис. 5). Сжатие лайиера

452

Рис. 5. Схема магнитокумулятивного генератора MK-I сверх-сильного магнитного поля: J — оболочка (лайнер); 2 — соленоид начального поля; 3 — заряд BB; 4 — детонаторы; 5 — исследуемый образец; 6 ¦— продукты взрыва.

осуществлялось давлением продуктов взрыва хим. ВВ. Источником тока для создания начального магн. поля может служить конденсаторная батарея или др. магни-токумулятивиый генератор энергии (МК-2), используемый как импульсный генератор тока. В нём эл.-магн. импульсы генерируются при прямом преобразовании энергии взрыва в энергию поля в процессе сжатия н вытеснения магн. потока в нагрузку. В экспериментах были получены поля напряжённостью ок. 5 МЭ в полости диам. 10 мм. В одном из опытов в полости диам.

4 мм удалось зарегистрировать рекордное поле 25 МЭ (1964). В аналогичном эксперименте в Лос-Аламосе (США) было получено поле ~15 МЭ. Одиако неустойчивость маги, кумуляции явилась причиной невоспроизводимого характера генерации С. м. п. Возникающие неустойчивости связаны с развитием возмущений на границе поле — вещество и имеют ту же природу, что н в случае генерации мегаэрстедных полей в соленоидах.

Стабилизация процесса магн. кумуляции возможна при сжатии магн. потока системой последовательно включаемых коаксиальных оболочек (А. И. Павловский, ВНИИ экспериментальной физики, Арзамас, 1980). Оболочки устроены так, что они свободно прск пускают маги, поток, пока неподвижны, и захватывают его, когда начинают двигаться. Неподвижная оболочка (проницаемая для аксиального магн. потока) состоит из тонких изолированных друг от друга медных проводников. Под действием ударной волны сжатия, возникающей при столкновении движущейся оболочки с неподвижной, изоляция проводников разрушается. Образуется сплошная медная оболочка с изотропной проводимостью. Каждый раз, когда возникает угроза потери устойчивости разогретой внутр. границы оболочки, эта оболочка заменяется новой, холодной, к-рой передаются ф-ции дальнейшего сжатия потока. Такие устройства наз. каскадными генераторами С. м. п. (рис. б). Их

Рис. 6. Временные зависимости магнитного поля Н, внутреннего диаметра D и коэффициента сохранения потока q = Ф/Фо в трёхкаскадном магнитокумулятив-ном генераторе.

¦Ц,% D, см T - 10
SO HJ о о 8
SO о 6
40 -4 \ - 4
20 2 Js* V - 2
0 _ і і і і
IO 12 14 IS {,мкс

оси. достоинство заключается в том, что они обеспечивают стабильность работы н высокую воспроизводимость С. м. п. В каскадных генераторах устойчиво воспроизводятся поля напряжённостью до 16 МЭ в объёме ~ 5 см3. Плотность магн. энергии такого поля в 100 раз превышает плотность энергии хим. BB, а давление магн. поля достигает 10 Мбар.

Возможности каткадного генератора (при использовании хим. BB) дают надежду на получение полей до 30 МЭ в объёме ІЧ-5 см8, а при использовании энергии относительно небольшого ядерного взрыва — до IO3 МЭ.

Сжатие магн. потока, заключённого внутри цилиндрич. лайнера, может производиться также и электро-динамич. силами, создаваемыми возрастающим магн. полем внеш. катушки. Расчёты показывают, что этот способ позволяет получать большие скорости радиального сжатия лайнера, н следовательно можно надеяться и и а более высокие поля, чем при использовании ВВ. Практически в таких системах получены поля до 3,2 МЭ. Вследствие конечной проводимости материала лайнера часть маги, потока, создаваемого внеш. катушкой, может проникать на начальных стадиях ускорения внутрь лайнера, а затем сжиматься. Поэтому в системах с эл.-магн. сжатием можно обойтись без предварит, создания маги, потока внутри лайнера.
Предыдущая << 1 .. 511 512 513 514 515 516 < 517 > 518 519 520 521 522 523 .. 818 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed