Потери плазмы в фильтре с криволинейным плазмоводом

Очевидно, что те из перечисленных требований, которые относятся к геометрическим параметрам, вступают в противоречие с требованиями, выполнение которых обеспечивает наилучшее фильтрующее качество системы. В этой связи выбор геометрических параметров R, rK, L и в (суммарный угол изгиба плазмовода) определяется допустимым компромиссом между конфликтующими требованиями. Что же касается потерь ионной компоненты, то при заданной геометрии проектируемой системы, обеспечивающей требуемую степень фильтрации, минимизировать эти потери возможно лишь подбором оптимальных напряжённости и топографии транспортирующего магнитного поля.

Рассмотренная выше flux-tube модель позволяет наглядно представить поведение плазменного потока в процессе его прохождения вдоль пучка ведущих силовых линий транспортирующего магнитного поля. При этом, однако, не учитывается, что значительная часть плазмы, как показывает опыт, теряется в фильтре. Влияние различных факторов на эти потери качественно можно представить следующим образом.

В прямолинейной части плазмоведущего канала (обычно это полость цилиндрического анода системы источник-фильтр) плазменный поток движется вдоль оси системы и входит в её криволинейную часть практически по центру её входного проёма. На этом прямолинейном участке поток транспортируется в продольном магнитном и радиальном электрическом полях с осевой симметрией. При этом в плазме с параметрами, типичными для вакуумно-дуговых источников, возникает замкнутый амбиполярный дрейф в азимутальном направлении, т. е. перпендикулярно магнитному и электрическому полям. Плазма вращается вокруг оси как целое со скоростью

В относительно слабых магнитных полях замагниченными являются только электроны. Что же касается ионов, то их поперечное перемещение от магнитного поля не зависит и определяется только электрическими полями между заземлённым анодом и отрицательным объёмным зарядом приосевой части потока с замагниченными электронами.