等離子體微小空間碎片加速器初步實驗結(jié)果(已修改)
2025-05-14 13:57 本頁面
【正文】 等離子體微小空間碎片 加速器初步實驗結(jié)果 楊宣宗，馮春華，王龍 （中科院物理研究所） 韓建偉，黃建國，張振龍，李小銀，陳趙峰，全榮輝 （中科院空間科學(xué)與應(yīng)用中心） 孫遠(yuǎn)程，何平 （北京機(jī)電研究所） 內(nèi)容 (1) 引言 (2) 工作原理 (3) 實驗裝置 (4) 診斷測量 (5) 初步實驗結(jié)果 (6) 結(jié)論與后續(xù)工作設(shè)想 （ 1）引言 2022年 4月 11日公布 的數(shù)據(jù)，地球上總 共有 9494個直徑在 10 厘米以上的碎片被列 為監(jiān)控目標(biāo)，這數(shù)字 以每年 200個的速度 在擴(kuò)容。 10厘米以下的空間碎 片超過 4000萬 ，總重 量達(dá) 幾百萬公斤 。 空間碎片實驗室模擬方法 ■ 空間碎片尺寸分為微米級， 毫米級，厘米級，米級。 不同尺寸的空間碎片對航 天器所造成的危害方式、程 度及對策、研究手段也各異。 ■ 毫米級以下的碎片構(gòu)成微小 空間碎片。 ■ 國內(nèi)已建成毫米級碎片的二 級輕氣炮和微米級激光驅(qū)動 微小碎片裝置（片狀）。 國內(nèi)、外等離子體動力加速器 ? 德國慕尼黑技術(shù)大學(xué)空間研究所 (LRT), 1970 ? 日本東京技術(shù)大學(xué)材料工程實驗室 (TIT), 1980 ? 美國奧本大學(xué)空間研究所 (HYPER), 1999 ■ 中國科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心 空間碎片撞擊模擬裝置 （ SPIF)， 2022 (2) 工作原理 組成： 脈沖功率源、等離子體加速器、漂移管道、靶室 電容器充電 氦氣充入 開關(guān)導(dǎo)通 氣體擊穿 電流殼層 加速 等離子體聚焦 等離子體壓縮 顆粒噴射 撞擊樣品 （ 3）實驗裝置 裝置參數(shù) 參數(shù) 設(shè)計值 實際值 儲能 100 kJ 160 kJ / 230 kJ 工作氣體 He He / Ar 線圈電流 / 工作電壓 100 kA / 20 kV 1 MA / 25 kV 等離子體速度 100 km/s 最大壓強(qiáng) 1 GPa 顆粒直徑 10 1000 μm 10 1000μm 最大顆粒速度 15 km/s 18 km/s 脈沖微粒數(shù)量 20 個 / 脈沖 19 個 / 脈沖 脈沖功率源 組成： ? 儲能電容器組 ? 電容換流準(zhǔn)恒流充電系統(tǒng) ? 大容量場畸開關(guān) ? 電纜成形觸發(fā)脈沖 ? 平行板傳輸系統(tǒng) 電容器組、起動開關(guān) 32臺 MCF16μF/30kV/50nH脈沖電容器分成八組， 4個電容器與 1個場畸變開關(guān)組成一個放電單元。 同步 觸發(fā)脈沖系統(tǒng) 觸發(fā)單元 電纜脈沖成形 HV = + 40 kV VAB = 80 kV/200 ns 20米 SYV7512電纜 平行板傳輸 ? 每四臺電容器采用傳輸板連接，其電感為 ? 八個放電單元采用集電板連接，其電感 ? 放電回路電感構(gòu)成：電容器 （ 50 nH / 3
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1