The object of research, development or design (in Russian) : Объектом исследования является квазистационарный плазменный шнур (поток), электродная система типа «беличья клетка» и внешняя магнитная ловушка.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектісі – квазистационарлық плазмалық белбеу (ағын), «тиін торы» түріндегі электрод жүйесі және сыртқы магниттік тұзақ.

Aim of work (in Russian) : Целью работы является исследование динамики, энергетических и структурных свойств квазистационарного плазменного потока в импульсном плазменном ускорителе (ИПУ) во внешнем магнитном поле для экспериментального моделирования срыва плазменного шнура в термоядерных энергетических реакторах (ТЯЭР) и изучения процессов, происходящих при взаимодействии плазмы с внутрикамерными материалами первой стенки.

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты термоядролық энергетикалық реакторлардағы (ТЯЭР) плазмалық белбеудің үзілуін эксперименттік модельдеу және плазманың бірінші қабырғаның камераішілік материалдарымен әрекеттесуі кезінде болатын процестерді зерттеу үшін сыртқы магнит өрісіндегі импульсті плазмалық үдеткіштегі (ИПҮ) квазистационарлық плазмалық ағынның динамикасын, энергетикалық және құрылымдық қасиеттерін зерттеу болып табылады.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования: генератор импульсов Berkeley Nucleonics Model 577, пояс Роговского, четырехканальный цифровой осциллограф LeCroy WaveJet 354A, высокоскоростная CMOS камера Phantom VEO710S, магнитный зонд, дифракционный линейный спектрометр Solar «S-100».

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістері: Berkeley Nucleonics Model 577 импульстік генераторы, Роговский белдігі, LeCroy Wavejet 354А төрт арналы сандық осциллографы, Phantom VEO710S жоғары жылдамдықты CMOS камерасы, магниттік зонд, Solar «S-100» дифракциялық сызықты спектрометрі.

Obtained results and novelty (in Russian) : Модернизирована экспериментальная установка, в частности, разработана новая система электродов сложной геометрической конфигурации типа «беличья клетка» (анод изготовлен из меди c диаметром 4,4 см, длиной 18 см, наружный электрод, катод образован из 6 медных стержней длиной 19 см, диаметром 2 см); получены динамика эволюции, энергетические, структурные характеристики плазменного шнура в ИПУ во внешнем магнитном поле: методом высокоскоростного фотографирования рассчитана скорость плазменного потока 25,5 км/с; по результатам спектральной диагностики в составе плазменного шнура были обнаружены спектральные линий Hα, Hβ, Hγ, Cu I, Cu II, Fe I, O II, N; с помощью цилиндра Фарадея измерена концентрация ионов 3,2 ∙ 10^21 м^-3; а методами относительных интенсивностей и штарковского уширения рассчитаны температура и концентрация электронов в потоке плазмы 2,6 эВ и 16,6 ∙ 10^21 м^-3. Наличие в спектре плазмы железа и меди связано с испарением материалов электродов и камеры во время разряда. Получены осциллограммы тока внешней цепи ускорителя и величины собственного магнитного поля плазменного шнура. Абсолютное значение индукции собственного магнитного поля плазменного шнура достигнуто 0,55 Тл при напряжении на конденсаторах 5 кВ, давлении рабочего газа в камере 60 мТорр. Новизна данной работы заключается в разработке новой электродной системы типа «беличья клетка» и исследовании свойств плазменного шнура для оптимизации режимов работы и увеличения энергетической эффективности ИПУ.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Эксперименттік қондырғы жаңартылды: «тиін торы» түріндегі күрделі геометриялық конфигурациялы жаңа электродтар жүйесі әзірленді (анод диаметрі 4,4 см, ұзындығы 18 см мыстан жасалған, сыртқы электрод, катод ұзындығы 19 см, диаметрі 2 см, 6 мыс цилиндр электродтан тұрады); сыртқы магнит өрісіндегі ИПҮ-тегі плазмалық белбеудің эволюция динамикасы, энергетикалық, құрылымдық сипаттамалары алынды: жоғары жылдамдықты суретке түсірумен 25,5 км/с плазмалық ағынның жылдамдығы есептелді; спектрлік диагностика нәтижелері бойынша плазмалық белбеу құрамында Hα, Hβ, Hγ, Cu I, Cu II, Fe I, O II, N спектрлік сызықтары табылды; Фарадей цилиндрі көмегімен иондардың концентрациясы 3,2 ∙ 10^21 м^-3 өлшенді; ал салыстырмалы қарқындылық және штарков кеңею әдістерімен плазма ағынындағы электрондардың температурасы, концентрациясы 2,6 эВ және 16,6 ∙ 10^21 м^-3 есептелді. Плазма спектрінде темір мен мыстың болуы разряд кезінде электродтар мен камера материалдарының булануына байланысты. Үдеткіштің сыртқы тізбегіндегі токтың осциллограммалары және плазмалық белбеудің өздік магнит өрісінің мәндері алынды. Плазмалық белбеудің өздік магнит өрісінің абсолюттік мәніне конденсаторлардағы кернеу 5 кВ, камерадағы жұмыс газының қысымы 60 мТорр болған кезде 0,55 Тл қол жеткізілді. Бұл жұмыстың жаңалығы «тиін торы» түріндегі жаңа электродтық жүйені әзірлеу және ИПҮ-тің жұмыс режимдерін оңтайландыру және энергетикалық сипаттамаларын арттыру үшін плазмалық белбеудің қасиеттерін зерттеу болып табылады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Оптимизация отдельных узлов ИПУ и отработка методов и устройств диагностики динамической плазмы для экспериментального моделирования физических процессов, таких как срыв плазменного шнура и взаимодействие с внутрикамерными материалами первой стенки ТЯЭР.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Плазмалық белбеудің үзілуі және бірінші қабырғасының камераішілік материалдарымен әсерлесуі сынды физикалық процестерді эксперименттік модельдеу үшін ИПҮ-тің жекелеген тораптарын оңтайландыру және динамикалық плазманы диагностикалау әдістері мен құрылғыларын жетілдіру.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) : В ходе реализации данной исследовательской работы рассматриваются две значимые проблемы управляемого термоядерного синтеза, первая, это адекватное описание свойств термоядерной плазмы, и вторая, это экспериментальное изучение процессов срыва и взаимодействия квазистационарного плазменного шнура с внутрикамерными материалами ТЯЭР, которые приводят к таким нежелательным эффектам, как образование пыли из-за эрозии материалов; накопление радиоактивного трития в материалах камеры и т.п.

Efficiency (in Kazakh) : Осы зерттеу жұмысын жүзеге асыру барысында басқарылатын термоядролық синтездің екі маңызды мәселесі қарастырылады, біріншісі –термоядролық плазманың қасиеттерін сипаттау, екіншісі –квазистационарлық плазмалық белбеудің үзілуі және ТЯЭР-дың камераішілік материалдарымен әсерлесуі процестерін эксперименттік зерттеу, соңғысы өз кезегінде материалдардың эрозиясына байланысты тозаңның пайда болуы сынды; камера материалдарында радиоактивті тритийдің жинақталуы және т.б. жағымсыз әсерлерге әкеледі.

Field of application (in Russian) : Термоядерная энергетика, физика и техника плазмы и плазменных ускорителей, нанотехнология, плазменно-поверхностная инженерия.

Field of application (in Kazakh) : Термоядролық энергетика, плазмалық үдеткіштер және плазма физикасы мен техникасы, нанотехнология, плазмалық-беттік инженерия.