Цвентух Михаил Михайлович
Кандидат физ.-мат. наук, старший научный сотрудник ФИАН,
Вид научной деятельности
-теоретическая физика ,
-численное моделирование
Область физики, в рамках которой проводятся научно-исследовательские работы
– Динамика плазмы в неоднородном магнитом поле, ее взаимодействие с поверхностью с инициированием импульсно-периодических взрывоэмиссионных всплесков и коллективные процессы в разрядах мощных источников частиц
Отдел/лаборатория/Общее название темы
Отдел физической электроники ФИАН
Краткое Описание основных направлений исследований
Аналогично кипению жидкости, при эмиссии большого тока с поверхности металла возникают “плазменные пузыри” – импульсы взрывной электронной эмиссии наносекундной длительности и микронного размера. Чем больше эмитируется тока, тем сильнее это “кипение”. Аналогичные процессы возникают при взаимодействии с поверхностью плазмы мощных источников частиц – ускорителей и термоядерных магнитных ловушек для синтеза легких ядер. Есть ряд “универсальных” свойств такой плазмы
– скорость ионов, вылетающих с отрицательного катода ~ 5-20 км/с
– смещение ансамбля в магнитном поле – против силы Ампера
– высокий средний заряд ионов, зависящий от их кинетической энергии
Ключевые публикации за последние 5 лет
- Tsventoukh M.M. 2021 “A critical state model for estimating the parameters of explosive emission plasmas”. Physics of Plasmas 28 024501
- Barengolts S.A., Hwangbo D., Kajita S., Ohno N., Frolova V.P., Nikolaev A.G., Oks E.M., Shmelev D.L., Tsventoukh M.M., Yushkov G. Yu. 2020 “Dynamics of the changes in the parameters of the arc plasma during the destruction of a helium-induced tungsten fuzz by arc pulses”. Nuclear Fusion 60 044001
- Tsventoukh M.M., Shmelev D.L., Barengolts S.A. 2019 “Dynamics of a high-density plasma in a magnetic field”. Plasma Physics and Controlled Fusion 61 062001
- Hwangbo D, Kajita S, Barengolts S.A. Tsventoukh M.M., Kawaguchi S., Mesyats V.G., Ohno N. 2018 “Ignition and erosion of materials by arcing in fusion-relevant conditions”. Contributions to Plasma Physics 58 608-615
- Tsventoukh M.M. 2018 “Plasma parameters of the cathode spot explosive electron emission cell obtained from the model of liquid-metal jet tearing and electrical explosion”. Physics of Plasmas 25 053504
7. Дополнительная информация включая возможность обучения иностранных
аспирантов на англ., ссылки, фотографии и иллюстрации.
Динамика плотной слабозамагниченной плазмы катодного пятна вакуумной дуги в магнитном поле
Высокое давление плазмы катодного пятна (на уровне 10 кбар) и высокая частота столкновений в ней означают пренебрежимо малое влияние на нее магнитного поля. При этом известно, что оно существенно, и приводит к дрейфу (смещению в среднем) катодного пятна в “обратном” направлении – противоположном действию силы Ампера.
Для разрешения этого противоречия было построено описание неоднородной слабозамагниченной плазмы высокого давления в магнитогидродинамическом приближении. Было также учтено, что дрейфовое смещение пятна представляет собой погасание старых и инициирование новых взрывоэмиссионных ячеек катодного пятна. При этом чем выше плотность плазмы, тем легче это инициирование.
В результате был описан механизм торможения расширяющейся поперек магнитного поля плазмы за счет индукции тока.
Полученная поправка к скорости расширения дает возможность оценить возмущенную плотность плазмы в зависимости от величины и конфигурации магнитного поля. Получаемое распределение плотности плазмы ассиметрично – в большем магнитном поле плотность выше (на ~10% в сильных полях). Исходя из асимметрии распределения плотности плазмы было получено выражение и оценена средняя скорость дрейфового смещения (инициирования новых ячеек) в “обратном” направлении BxI – противоположном действию силы Ампера. Получаемая из развитого теоретического подхода численная оценка скорости v ~ 10 I B cm / s / A / T согласуется с экспериментальными данными.
M M Tsventoukh D L Shmelev S A Barengolts 2019 “Dynamics of a high-density plasma in a magnetic field” Plasma Phys. Control. Fusion 61 062001
Контактная информация
тел.: +7(499) 132-6846
e-mail: mmtsv@lebedev.ru