Коммерческие продукты

Проводимые в лаборатории теоретические исследования процессов в вакуумной дуге позволили развить физическую и математическую модель плазменной струи сильноточной вакуумной дуги во внешнем аксиальном магнитном поле. На основе этой модели разработана компьютерная программа IonGun 1.1, которая осуществляет расчет электродинамических и энергетических характеристик плазмы сильноточной вакуумной дуги во внешнем магнитном поле. На входе программы задаются геометрические параметры электродной системы, характеристики материалов электродов, значения тока дуги и напряженности внешнего магнитного поля. Результаты расчетов представляют собой пространственные распределения основных физических характеристик дугового разряда, таких как: плотность тока, концентрация плазмы, средний заряд плазмы и ее зарядовые компоненты, электронная и ионная температуры, скорость ионов и др.. Программа написана на языке FORTRAN-95, оптимизирована для расчетов на всех современных процессорах (включая Pentium 4 и AMD Athlon) и работает в операционной системе Microsoft Windows 95/98/2000/XP с удобным пользовательским интерфейсом (см рис. 1.). Более детальную информацию о физической и математической модели, применяемых численных методов и описание программы можно скачать здесь.

Область применения:

Предлагаемая программа моет быть использована при разработке и создании сильноточных электрофизических устройств, функционирующих на основе вакуумной дуги; выбора наиболее оптимальных режимов работы действующих дуговых источников ионов и переключателей тока.

Апробация:

С помощью программа IonGun 1.1 исследован комплекс физических процессов, ответственных за формирование коллективизированной струи сильноточной вакуумной дуги. Показано, что средний заряд ионов плазмы повышается с увеличением внешнего магнитного поля и полного тока дуги. При соотношении поле/ток 10 Гаусс/Aмпер и токе 1 кА получено двукратное увеличение среднего заряда ионов для титанового катода. Причем, в данном случае "замораживания" ионного состава имеющего место в низкоточной вакуумной дуге не происходит. Средний заряд ионов дуговой плазмы непрерывно увеличивается вдоль всего разрядного промежутка. Полученные с помощью вычислительного эксперимента значения среднего заряда ионов хорошо согласуются с имеющимися экспериментальными данными.

Рис. 1. Пользовательский интерфейс программы IonGun 1.1 и примеры графического представления рассчитанных ей пространственных распределений параметров плазмы вакуумного диода с магнитной изоляцией.