مطالعه‌ی تجربی پارامترهای عملکردی یک تراستر پلاسمایی با رژیم تخلیه‌ی مانع دی‌الکتریک تحت میدان مغناطیسی

Abstract

در این پژوهش، جریان کانال ناشی از پلاسمای تخلیه­ی مانع دی الکتریک تحت میدان مغناطیسی اعمالی برای استفاده به عنوان تراستر در کاربردهای پیشرانشی پیشنهاد شده و به صورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفته است. اندازه­گیری­های مقـادیر نیروی پیشـران و توان مصرفی تراسـتر به ازای مقادیر مخـتلف ضخـامت مانع دی­الکتریک انجام شده و داده­ها با مقادیر متناظر با حالت بدون میدان مغناطیسی مقایسه شده­اند. مشخص گردید که توان مصرفی و نیروی پیشران تراستر در حضور میدان مغناطیسی نسبت به حالت بدون آن، به ترتیب قدری کاهش و افزایش پیدا می­کنند. اندازه­گیری­ها نشان می­دهند که با افزایش یکنواخت ولتاژ اعمالی در دامنه 12 تا 26 کیلوولت، پارامترکارایی تا حداکثر مقدار خود افزایش و سپس کاهش می­یابد. یک تحلیل مبتنی بر قانون توانی برای آشکار کردن روابط بین پارامتر کارایی، نیروی پیشران، توان مصرفی و ولتاژ اعمالی برای تراستر برای حالت با و بدون میدان مغناطیسی ارائه شده است. نتایج نشان می­دهند که حضور میدان مغناطیسی و مانع دی­الکتریک ضخیم­تر می­توانند منجر به مقادیر بالاتر پارامترکارایی به ویژه پس از انتقال از رژیم برافروختگی به رژیم رگه­ای شوند. اثرات میکروکانال­های تخلیه در هر دو رژیم مذکور بر پارامتر کارایی مورد بحث قرار گرفته است. مشاهدات تجربی نشان می­دهند که در حضور میدان مغناطیسی، میکروکانال­های تخلیه­ی اضافی تولید شده و در امتداد خطوط میدان مغناطیسی توسعه می­یابند، به طوری که انتشار نفوذی تخلیه در پلاسما قوی­تر می­شود. مکانیزم فیزیکی حاکم بر این پدیده­ها تشریح شده و عمدتاً به میزان یونیزاسیون افزایش یافته­ی ناشی از میدان مغناطیسی مرتبط شده است.