پایداری عملکرد، بازده پینچ و ضریب سرعت در دستگاه پلاسمای مینیاتوری J ۳ با هندسه های مختلف الکترودها

با توجه به اهمیت پایداری عملکرد دستگاه­های پلاسمای کانونی مینیاتوری در تولید پینچ­های قوی و تکرارپذیر، در این مقاله ضمن ارایه­ی مشاهدات تشکیل ستون پینچ در یک دستگاه پلاسمای کانونی J ۳، پایداری عملکرد آن در دو شیوه­ی تک شات و شیوه­ی تخلیه­ی تکراری در بسامدهای ۰.۵Hz  و ۵Hz نشان داده شد. هم­چنین، عامل­های ایجاد نقص در تخلیه­ی الکتریکی و راه­کارهای جلوگیری از آن ارایه شدند. سپس، بازده دستگاه و قدرت پینچ پلاسما برای چهار هندسه­ی مختلف الکترودها با استفاده از نتیجه­های تجربی و محاسبات نظری به ازای فشارهای ۰.۸  ، ۱.۱  ، ۱.۳  ، و torr­۱.۵  گاز آرگون و ولتاژهای شارژ ۸.۳ ، ۸.۵ ، ۸.۷ ، ۸.۹ ، ۹.۱ ، و kV ۹.۳ محاسبه شدند. مشخص شد که هندسه­ی آند مخروطی ضمن وسیع نمودن محدوده­ی فشار کاری گاز از ۰.۶  تا torr ۱.۵  ، بیش­ترین دامنه­ی قله­ی تیز ولتاژ را نیز تولید می­کند. هم­چنین، عامل­های مهم طراحی دستگاه مانند عامل سرعت و حساسیت پینچ برای الکترود بهینه تحت شرایط کاری فوق محاسبه شد. مشخص شد بهترین شرایط فشرده­سازی ستون پلاسما در این دستگاه در فشار و ولتاژکاری بهینه­ی­ به ترتیب mbar ۰.۸۸±۰.۸­و­۸.۳-kV­۸.۵­است و در صورت ملاک بودن عملکرد پایدار دستگاه برای تولید پینچ­های قوی و تکرارپذیر، محدوده­ی ولتاژکاری ۸.۵­-۸.۷­kV­و­فشار­گاز۰.۶ -۱.۱ mbar است.

کلیدواژه ها:

دستگاه پلاسمای مینیاتوری ، بازده پینچ ، ضریب سرعت