Электростатика
МГД генератордың жұмыс істеу принципі
жүктеу/скачать 9,11 Mb.
|
Электр и магнетизм Лекция (2)
- Бұл бет үшін навигация:
- Зарядталған бөлшектердің үдеткіші.
| МГД генератордың жұмыс істеу принципі. МГД (магнито гидродинамикалық) генераторларында плазма ағынының механикалық энергиясы электр энергиясына айналдырылады. Жану камерасына отын және сығылған, қыздырылған ауа беріледі. Отын жанған кезде температурасы 2500—2800°С плазма пайда болады, ол электромагнит тудыратын күшті магнит өрісін қиып өткенде э.қ.к. индукцияланады. Алынған тұрақты токты айнымалы тоққа түрлендіру үшін инвертор қолданылады. МГД генераторының өндірістік үлгісінің п. ә. к. 50—60%. Перспективада қуаты бірнеше жүз мың киловатт МГД генераторын жасау көзделінген.
Зарядталған бөлшектердің үдеткіші. Зарядталған бөлшектердің үдеткіші деп электр және магнит өрісінің әсерінен жоғары энергиялық зарядталған бөлшектер (электрондар, протондар, мезондар және т.б.) шоғы жасалатын және басқарылатын құрылғыны айтады. Кез келген үдеткіш зарядталған бөлшектің типімен, бөлшектерге берілетін энергиямен және бөлшектер шоғының интенсивтігімен сипатталады. Үдеткіштер үздіксіз және импульстік болып бөлінеді. Соңғысы импульстің ұзақтығымен сипатталады. Траекторияның пішініне және бөлшектерді үдету механизміне байланысты үдеткіштер сызықтық, циклдік және индукциялық болып бөлінеді. Сызықтық үдеткіштерде бөлшектердің траекториясы түзу сызыққа жақын, ал циклдік және индукциялық үдеткіштерде шеңбер немесе спираль болады. Зарядталған бөлшектердің үдеткішінің бірін қарастырайық. Циклотрон – ауыр бөлшектердің (протондар, иондар) циклдік резонанстық үдеткіші. Ол жарты дөңгелек қорап түрінде жасалған екі электродтан (дуанттан) тұрады (5-cурет). Ауасы сорып алынған қорапқа орнатылған дуанттар электромагнит полюстерінін, аралығына орналастырылады. Магнит өрісі біртекті және дуанттар жазықтығына перпендикуляр. Дуанттарға жоғары жиіліктегі кернеу беріледі. Кернеу ең үлкен шамасына жеткен мезетте дуанттар арасындағы саңылауға оң зарядталған бөлшек енгізілсе, онда ол теріс электродқа қарай қозғалады. Дуанттар арасында белшек тек магнит өрісінде ғана радиусы бөлшектің жылдамдығына пропорционал шеңбер бойымен қозғалады. Дуанттар арасындағы кернеудің өзгеру жиілігі былай тандап алынды: бөлшек шеңбердін, жартысынан өтіп саңылауға келген кезде дуанттар арасындағы потенциал айырымы таңбасын өзгертіп, амплитудалық мәніне жететіндей мезет алынады. Сонда бөлшек тағы да үдетіледі де, екінші дуантқа екі есе көп энергиямен үшып кіреді. Үлкен жылдамдыққа ие болған бөлшек екінші дуантта радиусы үлкенірек (R~v) шеңбер бойымен қозғалатын болады. Сөйтіп, егер кернеудің өзгеру жиілігін бөлшектің айналу периодына теңгерсек, онда ол спиральға жақын келетін сызық бойымен қозғалады да, дуанттар арасындағы саңылау арқылы өткен сайын (q — бөлшек заряды, U — генератор өндіретін кернеу) qU-ға тең қосымша энергия үлесін алады. Шамасы ≈105 В кернеу көзіне сүйене отырып, циклотрон кемегімен протонды 25 МэВ энергияға дейін үдетуге болады. 5-cурет 6-сурет жүктеу/скачать 9,11 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|