Исследование влияния магнитного поля на пространственное распределение характеристик плазмы в вакуумном дуговом разряде с горячим катодом
| Название НИОКТР | Исследование влияния магнитного поля на пространственное распределение характеристик плазмы в вакуумном дуговом разряде с горячим катодом |
|---|---|
| Аннотация | Диффузная вакуумная дуга представляет собой газовый разряд с низким катодным падением потенциала, ток в котором протекает через сильно-ионизированные пары нагретого до достаточных для термоэлектронной эмиссии и испарения материала катода. В таких условия плотность тока разряда однородно распределяется по поверхности катода, образуя стационарное макроскопическое диффузное пятно. В результате напряжение разряда стабилизируется в сравнении с контрагированной дугой, а в потоке генерируемой плазмы, распространяющейся от катода к аноду, отсутствует капельная фракция. Одновременно с этим сохраняется характерная для вакуумных дуг высокая степень ионизации плазмы и скорость эрозии катода. В представляемом проекте авторы ставят целью осуществить исследование пространственного распределения характеристик генерируемой плазмы (температура и концентрация электронов, состав плазмы), а также электрического потенциала в зависимости от тока, напряжения и величины внешнего продольного магнитного поля в вакуумном дуговом разряде с горячим катодом из термоэмиссионного материала (например, гадолиния). Экспериментальные исследования предлагается провести комбинацией оптических и зондовых методов. Научный интерес к исследованию пространственных характеристик вакуумного дугового разряда обусловлен существующими научными проблемами в понимании физики протекающих вблизи поверхности катода процессов. Так, например, существует сложности при построении физической модели процессов происходящих в прикатодном слое вакуумного дугового разряда. В частности, существует несколько гипотез, объясняющих механизм ускорения ионов от катода к аноду в диффузной вакуумной дуге. Одновременно с перечисленным исследование влияния магнитного поля на характеристики разряда побуждается его широким применением для стабилизации горения и контроля разряда. Прикладной интерес к предлагаемым в проекте исследованиям проистекает из практических применений как диффузного, так контрагированного вакуумного дугового разряда. Источники плазмы на их основе используются для нанесения функциональных покрытий и пленок, при создании композитных материалов и в качестве источников ионов. В связи с этим полученные при выполнении проекта результаты могут быть использованы для совершенствования источников интенсивных плазменных потоков с высокой степенью ионизации, функционирующих при низких давлениях для применения в развивающихся отраслях промышленности. Актуальность решения описанных проблем дополнительно обуславливается возможностью применения диффузного вакуумного дугового разряда в качестве источника разделяемых элементов в разрабатываемой сегодня в Российской Федерации технологии плазменной переработки отработавшего ядерного топлива. В силу того, что успешное решение проблемы рециркуляции ядерного топлива позволит сделать шаг к одной из целей современной ядерной энергетики – переходу к замкнутому ядерному топливному циклу. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | False |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 3000.0 |
| Дата начала | 2025-09-15 |
| Дата окончания | 2027-06-30 |
| Номер контракта | 25-72-00091 |
| Дата контракта | 2025-09-15 |
| Количество отчетов | 2 |
| УДК | 537.523/.527 |
| Количество просмотров | 3 |
| Руководитель работы | Мельников Антон Дмитриевич |
| Руководитель организации | Петров Олег Федорович |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-12-19 08:04:53 UTC, 2025-12-19 08:04:53 UTC |
| ОКПД | Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области физики |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | вакуумный дуговой разряд; взаимодействие плазмы с поверхностью; источник плазмы; горячий катод |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 29.27.51 - Применение плазмы; 29.27.43 - Газовый разряд |
| OECD | — |
| OESR | Физика жидкости, газа и плазмы (включая физику поверхностей) |
| Приоритеты научно-технического развития | б) переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения; |
| Регистрационные номера | — |