Магнито-пазменный компрессор. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Магнито-пазменный компрессор (MПК) - плазмодинамическая система, предназначенная для реализации квазистационарных течений плазмы, сопровождающихся её сильным сжатием под действием сил инерции и собственного магн. поля. Основу МПК образуют два коаксиальных электрода (рис.), внутренний из к-рых имеет сужающуюся, близкую к конической, поверхность.

Схема магнитоплаз-менного компрессора (в разрезе): 1 - внутренний электрод; 2 - внешний электрод; 3 - элементарная трубка плазменного потока; 4 - область компрессии; 5 - источник питания; 6 - дивертор-ный канал, предотвращающий попадание примесей в область компрессии.

Между электродами течёт ток разряда, создающий магн. поле; под действием возникающей силы Ампера плазма разгоняется вдоль канала. На выходе МПК поток сходится к оси, где возникает область компрессии с высокими плотностью и температурой. Формированию области компрессии способствуют т. н. токи выноса, текущие в выходящей плазменной струе. Теория течений в МПК [1] в случае идеальной плазмы строится след, образом. Разбив плазменный поток между электродами на систему тонких коаксиальных потоков, можно для каждого из них записать три закона сохранения:

Здесь r = r(z) - ср. радиус трубки, f(z) - её ширина, r и v - плотность и скорость плазмы, i(r) - энтальпия плазмы, характеризующая её тепловую энергию, H(z) - напряжённость магн. поля. Ур-ние (а)выражает закон сохранения массы, (б)- характеризует вмороженностъ магнитного поля в плазму, (в) - ур-ние типа Бернулли уравнения для установившегося течения несжимаемой идеальной жидкости. Если на входе в канал скорость потока и тепловая энергия малы, то

(v_А - альвеновская скорость), т. е. на входе в канал энергия потока сосредоточена преим. в магн. поле. Если радиус трубки потока

, то можно реализовать т. н. компрессионный режим течения, при к-ром скорость будет изменяться мало, а магн. энергия будет переходить преим. в тепловую, т. е.

Отсюда следует, что максимально достижимые плотность и темп-pa равны:

Внешне процессы, происходящие в окрестности области компрессии, напоминают процессы в Z-пинче (см. Панч-эффект), но развёрнутые не во времени, а в пространстве.

Разряды в МПК могут быть в газах (водороде, воздухе и др.), а также на продуктах эрозии диэлектрика, разделяющего электроды. При разрядных токах ~300 к А на водороде получены степени сжатия Рмакс/Po ~ 50, а на воздухе ~400 [2]. Эрозионные МПК исследуются как возможные мощные источники излучения [3].

Литература по магнито-пазменным компрессорам

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.