32 Намагниченность плазмы

В магнитном поле электроны совершают движение по круговым траекториям. При этом возникает циклотронное излучение. Это завихрение направленно так, чтобы противодействовать внешнему магнитному полю (закон Ленца). Эти кольцевые движения приводят к диамагнетизму плазмы. Это частично компенсируется за счёт парамагнитности атомов, попавших в плазму.

Больше всего диамагнетизм компенсируется следующим:

Поэтому магнетизм плазмы в достаточных объёмах не проявляется. Если плазма не равновесна, то магнетизм проявляется. Магнитное поле плазмы указывает на неравновесность плазмы.

Плазма при очень низком давлении и слабой ионизации всё же приводит к ослаблению колебаний в ней. Это ослабление получило название ослабление Ландау. Здесь играет роль не только эффекты соударения частиц, но и переход одного колебания в другое.

33 Получение высоких напряжений

1

полая металлическая сфера

) Генератор Ванграфа

ремень из диэлектрика бесконечной длины

щётка

Спомощью щётки, на поверхность полосы передаётся заряд от источника. Ещё одна щётка передаёт заряды на внутреннюю поверхность шара.

Внутри проводника зарядов нет (электростатика). Поверхность шлифуют очень хорошо, фактически зеркально. Если поверхность будет с выступами, то возникает коронный разряд, а заряды будут стекать.

С помощью этого генератора получают напряжение до 3 млн. В. Если шар поместить в диэлектрическое масло, то потенциал можно ещё повысить.

2) Генератор Маркса

u₁

u₂

На вход подают напряжение, которое может выдержать конденсатор. Разрядник (шарики) импульсно увеличивают напряжение. Пробой возникает одновременно во всех звеньях, и все конденсаторы оказываются соединены последовательно. Число звеньев – количество раз, во сколько увеличивается напряжение.

3 1…1,5М4 Измерение высокого напряжения

Металлический шар, хорошо отполирован

изолятор

Стержни расположены на оптической скамье. Шары медленно перемещают к шарам, подают измеряемое напряжение. Пробой через 1 см сухого воздуха происходит при 30000 В.

35 Методы измерения температуры

1) Более чем в 90% случаев используют термопары

где – измеряемая ЭДС.

Недостатки: искожение температуры объекта, невозможно измерить пульсирующее изменение температуры.

2) Использование перометра с исчезающей нитью. Раскалённая нить проецируется на объект через объектив, когда изображение на объекте исчезает, тогда температура нити равна температуре объекта.

Недостаток: Человек не может долго проводить измерения, неточность из-за разной излучательной способности.

36 Измерение температуры плотной плазмы

–формула Планка

–формула Вина

Измеряем интенсивность по одной длине волны, затем на другой.

где – перометрическая постоянная

37 Измерение температуры плазмы низкого давления

лампа или чёрное тело

пламя

спектрограф

фотоплёнка

Этот метод годится для измерения температуры пламени. Излучение лампы через линзу фокусируется на точке пламени, затем пучок света попадает через спектрограф на линзу, и далее на фотоплёнку.

Е

Если дублет виден более ярким, то температура плазмы выше температуры лампы.

сли пламя подкрашено натрием, то на экране будет следующее:

Если дублет более тёмный, то температура плазмы ниже температуры лампы. Если дублет не виден на фоне сплошного спектра, это значит, что температура плазмы равна температуре источника.

Метод отношения интенсивности спектральных линий:

, где

n₀ – число излучающих атомов

g – число электронов на этом уровне

А – вероятность перехода с более высокого уровня на более низкий

Е₁ – уровень, с которого переходит

Е₂ – уровень, на который переходит