Современная электроника №1/2021

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 52 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2021 ные временные зависимости эффек- тивностей преобразования подво- димых к импульсной ксеноновой лампе силовых импульсов электриче- ских мощностей накачки в импульсы мощностей излучения лампы N (r) lamp / N (e) lamp . 1 и 1* – экспериментальная и расчётная характеристики при U lamp 1 =169 В; 2 и 2* – эксперименталь- ная и расчётная характеристики при U lamp 2 =223 В. Из рисунков 3а, 3б видно, что по мере расширения плазменного канала и увеличения его температу- ры эффективность преобразования поступающих в импульсную ксено- новую лампу электрических мощно- стей в мощности её излучения уве- личивается с течением времени при фиксированном напряжении между анодом и катодом лампы. Также сле- дует учесть, что увеличение напряже- ния между электродами лампы сопро- вождается возрастанием скоростей нарастания и сокращением длитель- ностей фронтов эффективностей пре- образования поступающих в лампу электрических мощностей в мощно- сти её излучения. На рисунках 4а, 4б приведе- ны расчётные временные зависи- мости десятичных логарифмов от нормированных мощностей для ионизации расширяющегося нерав- новесного плазменного канала lg ( N (i) channel ( t )/ N (e) pdao ) (5), нагрева плаз- менного канала lg ( N (T) channel ( t )/N (e) pdao ) (13), (16), излучения плазменного кана- ла lg ( N (r) channel ( t )/ N (e) pdao ) (18) и тепло- отдачи из канала в окружающую среду lg ( N ( χ ) xe ( t )/ N (e) pdao ) (23) отно- сительно поступающей электриче- ской мощности в плазменный канал псевдодежурной дуги. На рисунке 4а: lg ( N (i) channel ( t )/ N (e) pdao ): 1i*, 2i* – при U lamp1 =169 В и U lamp2 =223 В; lg ( N (T) channel ( t )/ N (e) pdao ): 1T*, 2T* – при U lamp 1 =169 В и U lamp2 =223В; lg ( N (r) channel ( t )/ N (e) pdao ):1r*,2r*– при U lamp1 =169 Ви U lamp2 =223 В; lg ( N ( χ ) xe ( t )/ N (e) pdao ): 1 χ *, 2 χ *– при U lamp 1 =169 В и U lamp2 =223В. Нарисунке 4б: lg ( N (T) channel ( t )/ N (e) pdao ): 1T * , 2T * – при U lamp 1 = =169 В и U lamp 2 =223 В; lg ( N (r) channel ( t )/ N (e) pdao ): 1r*, 2r* – при U lamp 1 =169 В и U lamp 2 =223 В; lg ( N ( χ ) xe ( t )/ N (e) pdao ): 1 χ *, 2 χ *– при U lamp 1 =169 В и U lamp 2 =223 В. Как и следовало ожидать, в про- цессе расширения неравновес- ного плазменного канала вре- менные зависимости десятичных логарифмов от нормированных мощностей для ионизации рас- ширяющегося плазменного кана- ла lg ( N (i) channel ( t )/ N (e) pdao ), нагрева плазменного канала lg ( N (T) channel ( t )/ N (e) pdao ), излучения плазменного кана- ла lg ( N (r) channel ( t )/ N (e) pdao ) и теплоотда- чи из канала в окружающую среду lg (N ( χ ) xe (t)/N (e) pdao ) увеличиваются со временем при одном и том же значе- нии напряжения на лампе. При этом увеличение напряжения между элек- тродами лампы ведёт к возрастанию скоростей нарастания мощностей для ионизации расширяющегося плаз- менного канала, нагрева плазменного канала, излучения плазменного кана- ла и теплоотдачи из него в окружаю- щую среду. На стадиях увеличения и поддер- жания температуры равновесно- го плазменного канала временные зависимости десятичных логариф- мов от нормированных мощностей для излучения плазменного канала lg ( N (r) channel ( t )/ N (e) pdao ) увеличиваются со временем и устанавливаются по амплитуде при фиксированном зна- чении напряжения на лампе. При этом увеличение напряжения между элек- тродами лампы ведёт к возрастанию скоростей нарастания и амплитуд мощностей для излучения плазмен- ного канала. На рисунках 5а, 5б приведены рас- чётные временные зависимости спек- тральных относительных коэффици- ентов поглощения излучения A T (20) плазменного канала в ИКЛ. Условные обозначение: 1* – при U lamp1 =169 В, 2* – при U lamp 2 =223 В. Представленные на рисунках 5а, 5б временные зависимости спектраль- ных относительных коэффициентов поглощения излучения A T (20) демон- стрируют схожее поведение, то есть монотонное возрастание на протя- жении стадий расширения канала и увеличения температуры равновесно- го плазменного канала, а на стадии поддержания температуры равно- 2 2 1,5 1 0,5 0 –0,5 –1 –1,5 –2 –2,5 –3 –3,5 –4 –4,5 –5 –5,5 –6 –6,5 –7 –7,5 –8 –8,5 –9 –9,5 –10 –10,5 –11 –12 –13 –11.5 –12,5 2T* 1T* 1T* 2T* 2r* 2r* 1r* 1r* 2i* 1i* 2 χ * 2 χ * 1 χ * 1 χ * 1 0 1,5 2,5 0,5 50 100 lg ( N (i) channel ( t )/ N (e) pdao ), отн. ед., 1i*, 2i* lg ( N (r) channel ( t )/ N (e) pdao ), отн. ед., 1r*, 2r* lg ( N (T) channel ( t )/ N (e) pdao ), отн. ед., 1T*, 2T* lg ( N ( χ ) xe ( t )/ N (e) pdao ), отн. ед., 1 χ *, 2 χ * 150 200 250 300 350 400 100 150 200 250 300 350 400 450 500 –0,5 –1,5 –2,5 –3,5 –4,5 –1 –2 –3 –4 –5 t , μ s t , μ s а б Рис. 4. Рассчитанные временные зависимости lg( N (i) channel (t)/N (e) pdao ), lg(N (T) channel (t)/N (e) pdao ), lg ( N (r) channel ( t )/ N (e) pdao ), lg ( N ( χ ) xe ( t )/ N (e) pdao ) на стадиях: а) расширения неравновесного плазменного канала; б) увеличения и поддержания температуры равновесного плазменного канала lg ( N (T) channel ( t )/ N (e) pdao ), отн. ед., 1T*, 2T* lg ( N (r) channel ( t )/ N (e) pdao ), отн. ед., 1r*, 2r* lg ( N ( χ ) xe ( t )/ N (e) pdao ), отн. ед., 1 χ *, 2 χ *