NVESTIGATION OF THE INPUT IONIZATION CHAMBER OF A TWO-STAGE PLASMA ACCELERATOR

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Within the framework of the federal project “Development of controlled fusion technologies and innovative plasma technologies”, Troitsk Institute for Innovation and Fusion Research (TRINITI) is working on the creation of a prototype plasma rocket thruster based on a two-stage quasi-stationary high-current plasma accelerator where the processes of propellant preliminary ionization and final high-speed flow formation are separated. The discharge characteristics of the input ionization chamber were determined when using hydrogen and helium as a propellant in the relevant flow range of 1.5–3 mg per pulse, on the basis of which recommended values of specific energy input in the range of 2.2–2.6 kJ/mg for H2 and 1.2–1.6 kJ/mg for He were established. The plasma temperature estimation for hydrogen at 0.8 eV is consistent with the measured plasma flow velocity of 16 ± 3 km/s. The conversion coefficient of the input electrical energy into the plasma flow energy was 65% in the entire studied range. The results obtained make it possible to predict the electrical discharge characteristics, cooling requirements and erosion rate for the first stage of a plasma rocket thruster.

About the authors

V. S Chernyshev

Troitsk Institute for Innovation and Fusion Research

Email: chernyshev.valentin@triniti.ru
Troitsk, Moscow, Russia

K. M Gutorov

Troitsk Institute for Innovation and Fusion Research

Troitsk, Moscow, Russia

V. L Podkovyrov

Troitsk Institute for Innovation and Fusion Research

Troitsk, Moscow, Russia

A. A Mamonov

Troitsk Institute for Innovation and Fusion Research

Troitsk, Moscow, Russia

References

  1. Ильгисонис В.И., Ильин К.И., Новиков С.Г., Оленин Ю.А. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. С. 963.
  2. Морозов А.И. // УФН. 1990. Т. 160. С. 147.
  3. Морозов А.И. // Физика плазмы. 1990. Т. 16. С. 131.
  4. Kozlov A.N. // Phys. Fluids. 2022. V. 34. P. 104109. https://doi.org/10.1063/5.0117298
  5. Kozlov A.N., Klimov N.S., Konovalov V.S., Podkovyrov V.L., Urlova R.V. // J. Phys.: Confer. Ser., 18th Internat. Workshop Magneto-Plasma Aerodynamics. 2019. P. 012021. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1394/1/012021
  6. Брушлинский К.В., Морозов А.И. Вопросы теории плазмы. Вып. 8 / Под ред. М.А. Леонтовича. М.: Госатомиздат, 1974. С. 88.
  7. Брушлинский К.В., Заборов А.М., Козлов А.Н., Морозов А.И., Савельев В.В. // Физика плазмы. 1990. Т. 16. С. 147.
  8. Белан В.Г., Золотарев С.П., Левашов В.Ф., Майнашев В.С., Морозов А.И., Подковыров В.Л., Скворцов Ю.В. // Физика плазмы. 1990. Т. 16. C. 176.
  9. Волошко А.Ю., Гаркуша И.Е., Казаков О.Е., Морозов А.И., Павличенко О.С., Соляков Д.Г., Терешин В.И., Тиаров М.А., Трубчанинов С.А., Царенко А.В., Чеботарев В.В. // Физика плазмы. 1990. Т. 16. С. 158.
  10. Стальцов В.В., Махлай В.А., Чеботарёв В.В., Кулик Н.В. // Приборы и техника эксперимента. 2019. № 4. С. 73.
  11. Гаркуша И.Е., Соляков Д.Г., Чеботарев В.В., Махлай В.А., Кулик Н.В. // Физика плазмы. 2019. Т. 45. С. 179.
  12. Дьяконов Г.А., Тихонов В.Б. // Физика плазмы. 1994. Т. 20. № 6. С. 533.
  13. Мастюков Е.Н., Мишанов А.В., Хвесюк В.И. // Тезисы докладов VII-ой Всесоюзной конф. по плазменным ускорителям и ионным инжекторам. Харьков, 1989. С. 45.
  14. Ананин С.И., Асташинский В.М., Баканович Г.И., Костюкевич Е.А., Кузьмицкий А.М., Маньковский А.А., Минько Л.Я., Морозов А.И. // Физика плазмы. 1990. Т. 16. С. 186.
  15. Климов H.C., Коваленко Д.В., Подковыров В.Л., Кочнев Д.М., Ярошевская А.Д., Урлова Р.В., Козлов А.Н., Коновалов В.С. // ВАНТ. Сер. Термоядерный синтез. 2019. Т. 42. С. 52. https://doi.org/10.21517/0202-3822-2019-42-3-52-63
  16. Yaroshevskaya A.D., Gutorov K.M., Podkovyrov V.L., Litvinenko Yu.I. // Plasma Phys. Rep. 2024. V. 50. P. 689. https://doi.org/10.1134/S1063780X24600634
  17. Ковров П.Е., Шубин А.П. Физика и применение плазменных ускорителей / Под ред. А.И. Морозова. Минск: Наука и техника, 1974. С. 78.
  18. Морозов А.И., Соловьев Л.С. Вопросы теории плазмы. Вып. 8 / Под ред. М.А. Леонтовича. М.: Госатомиздат, 1974. С. 3.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».