Введение к работе
Актуальность проблемы. Сильноточные ионные системы
nqjcneicTHBHbi для решения ряда научных и практических задач в
области плазмохимии, космической и лазерной техники, медицины н
т.д.
Дальнейший прогресс происходит в сторону увелнчеїшя токов и характерных поперечных размеров пучков, расширяется компонентный состав, используемых ионов. В этих условиях заметную роль начинают играть явления, связашвые с тем, что сам пучок является источником неравновесности, способной привести к изменению радиальной структуры. Также следует учитывать влияние параметров реальных схем (геометрические размеры, состояние среды, через которую распространяется пучок и т. д.), которые также могут существенным Образом подействовать .на структуру пучка. Поэтому для диагностики таких пучков, их транспортировки на достаточно большие расстояния становится актуальной задача исследования пространственного распределения в пучке при его распространении.
В ряде приложений используются пучки нейтральных частиц. Высокоэнергетические пучки атомов получаются из заряженных пучков нейтрализацией заряда ионов. Одним из возможных способов нейтрализации является способ на основе фотоиоппзацнп отрицательных ионов. Однако существующие схемы лазерной нейтрализации ориентированы на слаботочные пучки. Поэтому при расширении спектра используемых ионов актуальной становится задача создания схем нейтрализации, способных работать с сильноточными пучками, оценка эффективности их использования.
Цель работы. Данная работа посвящена исследованию некоторых особенностей транспортировки и нейтрализации сильноточных ионных пучков. Исследуются факторы, способные повлиять па пространственную структуру ионного пучка большого сечения применительно к типичным экспериментальным условиям. Исследуется возможность создания лазерного " нейтрализатора отрицательных ионов на основе HF-системы. N
Научная новизна работы. Научная новизна работы, состоит в том, что: . »
-показана возможность получения в эксперименте немонотонных радиальных распределений в пучке;
-исследовано влияние параметров системы, способных повлиять па радиальный профиль;
-рассмотрены механизмы, приводящие к трансформации радиального распределения;
-в підродинамическом приближении рассмотрена устойчивость неоднородной плазмы и параметров плазменной системы с учетом кинетических процессов, индуцированных пучком;.:
-предложена схема лазерной нейтрализации;
-предложена схема оценки параметров пучка и оптически активной среды;
-построена кинетическая модель оптически активной среды на : основе HF лазерного нейтрализатора, в рамках которой исследованы основные характеристики данной лазерной системы.
На защиту выносятся: результаты по формированию и:"
транспортировке ионных пучков, а также теоретические исследования
лазерной нейтрализации отрицательных ионов и оптически активной
среды нейтрализатора, содержащей молекулы HF. .! '[, .
Практическая ценность работы заключается в том, что результаты, V J относящиеся к исследованию особенностей транспортировки пучков, ' могут быть полезны для диагностики пучков, и были применены при анализе экспериментальных результатов в работе^ по создаїшю ?' водородного инжектора, а также для выбора параметров системы, при которых реализуется требуемое радиальное распределение в пучке. ,. Практические следствия из исследования по лазерной нейтрализации состоят в том, что впервые предложенные схема нейтрализации и методика оценки основных параметров системы позволяют разработать систему по получению высокоэнергетических пучков , нейтральных атомов. .
Апробация работы. Результаты работы представлены в 8 статьях, 1
изобретении, 9 технических отчетах. ;
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,
четырех глав, заключения, изложенных на 124 страницах
машинописного текста, 28 рисунков и списка литературы, из 99
названий. .