УДК 533.9
М. В. К у т ы р е в, Ю. С. П р о т а с о в,
Ю. Ю. П р о т а с о в, Т. С. Щ е п а н ю к
О ВЛИЯНИИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ
НЕУСТОЙЧИВОСТЕЙ НА СПЕКТРАЛЬНО-
ЯРКОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ГИПЕРЗВУКОВЫХ ГАЗОВО-ПЛАЗМЕННЫХ
ПОТОКОВ В ИНЕРТНЫХ ГАЗАХ
Приведены результаты исследования макроструктуры гиперзву-
ковых газово-плазменных потоков в инертных газах с высокими
удельными характеристиками энерговклада, представляющих со-
бой мощные радиационно-плазмодинамические источники корот-
коволнового излучения и сильных ударных волн. Используя мето-
ды лазерной диагностики с высоким пространственно-временным
разрешением, показано, что на контактной границе плазмы и га-
за развивается неустойчивость Кельвина–Гельмгольца, приводя-
щая к созданию турбулентной зоны и существенной модифика-
ции спектрально-яркостных характеристик периферийной обла-
сти разряда, в частности, к ее “просветлению” в вакуумном уль-
трафиолете и увеличению излучательной способности в видимой
области спектра.
Светоэрозионные и плазмодинамические излучающие разряды в
режиме формирования квазистационарного излучающего плазмен-
ного потока относятся к классу разрядов с экстремально высоки-
ми параметрами удельного энерговклада (
W/S
10
11
. . .
10
13
Вт/м
2
,
Wt
1
/
2
>
10
5
. . .
10
7
Дж, где
W
— мощность,
t
1
/
2
— полупериод тока
разряда,
S
— площадь миделя на срезе электродов [1, 2]). Как из-
вестно, собственные пондеромоторные силы или большие магнитные
давления внутри разрядного контура ускоряют движение его плаз-
менного элемента, а при движении плазмы с током электромагнитная
энергия преобразуется в кинетическую, т.е. сильноточные разряды
высокой плотности мощности являются, как правило, плазмодина-
мическими [3, 4]. Плазма таких сильноточных разрядов эрозионного
типа интенсивно излучает, и световая эрозия конструктивных элемен-
тов разрядной ячейки неизбежна. Поступление эрозионной плазмы в
зону нагрева и МГД-ускорения делает неустойчивыми плазмодинами-
ческие разряды с ускорением массы движущейся токовой плазменной
оболочкой (в их числе рельсотроны, ускорители макротел, электромаг-
нитные ударные трубки и др.), которые переходят в режим ускорения
квазистационарного потока [3]. Такие плазмодинамические разряды
характеризуются высокими спектрально-яркостными характеристика-
ми излучения в УФ- и ближней вакуумной УФ (ВУФ-) областях спектра
72
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2006. № 3
