УДК 532.525,537.523

Н. И. Алексеев1,2, Б. И. Резников1, Б. Г. Жуков1, 
С. В. Бобашёв1, К. В. Твердохлебов1

АДИАБАТИЧЕСКОЕ РАСШИРЕНИЕ КЛАСТЕРИЗУЮЩЕЙСЯ УГЛЕРОДНОЙ ПЛАЗМЫ.САМОСОГЛАСОВАННЫЙ РАСЧЕТ

Проведен самосогласованный расчет стационарной задачи о радиально-симметричном адиабатическом 
расширении низкотемпературной углеродной плазмы. Начальные условия расширения плазмы соответствуют 
условиям выходного сечения электромагнитного рельсового ускорителя плазмы ? рельсотрона. В ходе 
решения определяются температура, давление и концентрации компонентов плазмы, а также углеродных 
кластеров, начиная с момента, когда кластеризация становится существенной. Показано, что 
кластеризации подвергается небольшая часть потока углеродных атомов (менее 1%) в широком диапазоне 
условий, а сам процесс кластеризации происходит в узком пространственном слое. За пределами этого 
слоя процент атомов углерода, преобразующихся в кластеры, почти не меняется, а скорость уменьшения 
температуры с координатой значительно снижается по сравнению с той, которая была до начала 
кластеризации. Сопоставлены результаты расчета с результатами близкого по сути расчета кластеризации 
углерода в условиях фуллереновой дуги.

Ключевые слова: рельсотрон, рельсовый ускоритель, плазменная струя, углеродные кластеры.

1Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе. Россия, 194021, г. Санкт-Петербург, 
ул. Политехническая, 26; э-почта: NIAlekseyev@yandex.ru; 2Санкт-Петербургский государственный 
электротехнический университет ЛЭТИ. Россия, 197376, г. Санкт-Петербург, ул. проф. Попова, 5. 
Поступила 04.12.2012.