استفاده از آرایه آنتن آبشاری برای تشخیص گلوله های پلاسمایی و بررسی سرعت گلوله ها در فواره پلاسمای آرگون

در این مطالعه روشی نوین جهت اندازه گیری سرعت گلوله های پلاسمایی، مبتنی بر دریافت و آشکارسازی سیگنال الکتریکی گلوله ها با استفاده از آرایه ای از آنتن آبشاری در فواره (جت) پلاسمای آرگون با ساختار نوک- حلقه ارائه شده است. در این ساختار الکترود نوک نقش محرک تولید پلاسما و الکترود حلقه نقش کنترل فواره پلاسما را بر عهده دارد. جهت بررسی ومطالعه تغییرات فواره پلاسما الکترود حلقه در فواصل مختلف نسبت به الکترود نوک قرار داده شده و تغییرات ایجاد شده در سرعت گلوله ها اندازه گیری شده است. در آزمایش ها مشاهده شد که اگر دو الکترود از هم ۵/۱ سانتی متر فاصله داشته باشند، در فاصله ۱۵ سانتی متری از محل تشکیل پلاسما، سرعت گلوله ها حدودا ۱۴۰ کیلومتر بر ثانیه خواهد بود. اگر دو الکترود ۲۵/۳ سانتی متر از هم فاصله داشته باشند گلوله ها حدودا ۱۲۰ کیلومتر بر ثانیه سرعت دارند و درصورتی که دو الکترود ۵ سانتی متر از هم فاصله داشته باشند، سرعت گلوله ها حدودا ۱۰۰ کیلومتر بر ثانیه خواهد بود. با بررسی نتایج مشاهده شد که با افزایش فاصله بین دو الکترود، سرعت گلوله های پلاسمایی نیز به طور قابل توجهی کاهش می یابد. همچنین نتایج نشان داد که با فاصله گرفتن از محل تشکیل پلاسما در تیوب فواره، سرعت متوسط گلوله های پلاسمایی افزایش می یابد. به طور مثال در فاصله ۲۱ سانتی متری از آن، سرعت متوسط گلوله های پلاسمایی در هر سه پیکربندی در حدود ۱۲۰ کیلومتر بر ثانیه خواهد بود. در نهایت با تغییر توان الکتریکی به این نتیجه رسیدیم که با افزایش توان الکتریکی سرعت گلوله ها افزایش می یابد. طبق نتایج به دست آمده با دو برابر شدن توان اعمالی مشاهده شد که در فاصله ۱۵ سانتی متری از محل تشکیل پلاسما سرعت گلوله ها در توان پایین تر حدودا ۴۰ کیلومتر بر ثانیه و در توان بالاتر حدودا ۹۰ کیلومتر بر ثانیه خواهد بود؛ این نتایج در صورتی حاصل شده است که فاصله دو الکترود از هم ۲۵/۳ سانتی متر است.

کلیدواژه ها:

گلوله پلاسمایی ، سیگنال الکتریکی ، فواره پلاسمای آرگون ، سرعت گلوله