پايداري عملكرد، بازده پينچ و ضريب سرعت در دستگاه پلاسماي مينياتوري J 3 با هندسه‌هاي مختلف الكترودها

با توجه به اهميت پايداري عملكرد دستگاه هاي پلاسماي كانوني مينياتوري در توليد پينچ هاي قوي و تكرارپذير، در اين مقاله ضمن ارايه ي مشاهدات تشكيل ستون پينچ در يك دستگاه پلاسماي كانوني J 3، پايداري عملكرد آن در دو شيوه ي تك شات و شيوه ي تخليه ي تكراري در بسامدهاي 0.5 و Hz5 نشان داده شد. هم چنين، عامل هاي ايجاد نقص در تخليه ي الكتريكي و راه كارهاي جلوگيري از آن ارايه شدند. سپس، بازده دستگاه و قدرت پينچ پلاسما براي چهار هندسه ي مختلف الكترودها با استفاده از نتيجه هاي تجربي و محاسبات نظري به ازاي فشارهاي 0.8، 1.1، 1.3، و torr 1.5 گاز آرگون و ولتاژهاي شارژ 8.3، 8.5، 8.7، 8.9، 9.1، و kV 9.3 محاسبه شدند. مشخص شد كه هندسه ي آند مخروطي ضمن وسيع نمودن محدوده ي فشار كاري گاز از 0.6 تا torr 1.5، بيش ترين دامنه ي قله ي تيز ولتاژ را نيز توليد مي كند. هم چنين، عامل هاي مهم طراحي دستگاه مانند عامل سرعت و حساسيت پينچ براي الكترود بهينه تحت شرايط كاري فوق محاسبه شد. مشخص شد بهترين شرايط فشرده سازي ستون پلاسما در اين دستگاه در فشار و ولتاژكاري بهينه ي به ترتيب mbar 0.8±0.88 و 8.3kV 8.5 است و در صورت ملاك بودن عملكرد پايدار دستگاه براي توليد پينچ هاي قوي و تكرارپذير، محدوده ي ولتاژكاري 8.5kV 8.7 و فشار گاز 0.6mbar 1.1-است.