[發明專利]地球環電流效應空間等離子體地面模擬裝置

有效

• 申請號: 201610236048.1
• 申請日: 2016-04-15
• 公開（公告）號: CN105667843B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 王志斌;肖青梅;鄂鵬;聶秋月;張仲麟;林偉勝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 楊立超

1.地球環電流效應空間等離子體地面模擬裝置，其特征在于地球環電流效應空間等離子體地面模擬裝置包括真空腔體(1)、偶極磁場線圈(2)、磁擾動線圈(3)、電子回旋共振等離子體源(4)、石英窗口(5)、觀察窗(7)；

真空腔體(1)為圓柱形，真空腔體(1)頂蓋設置電子回旋共振等離子體源(4)和石英窗口(5)；

其中，電子回旋共振等離子體源(4)和石英窗口(5)同軸設置；

真空腔體(1)外壁對稱設置2個觀察窗(7)；

真空腔體(1)內設置偶極磁場線圈(2)、磁擾動線圈(3)；

其中，磁擾動線圈(3)與偶極磁場線圈(2)的幾何中心重合。

2.根據權利要求1所述地球環電流效應空間等離子體地面模擬裝置，其特征在于：所述的電子回旋共振等離子體源(4)的半徑為r₁，石英窗口(5)的半徑為r₂，且r₂-r₁≥r₃；

所述r₃的取值范圍為5～20cm。

3.根據權利要求2所述地球環電流效應空間等離子體地面模擬裝置，其特征在于：所述真空腔體(1)包含真空抽氣系統(8)；

所述真空抽氣系統(8)用于產生地球環電流效應空間等離子體地面模擬研究裝置運行所需的真空環境，工作真空度為10^-2Pa，極限真空為10^-5Pa。

4.根據權利要求3所述地球環電流效應空間等離子體地面模擬裝置，其特征在于：所述真空腔體(1)中的氣體為氫氣、氦氣、氬氣或氮氣中的一種或多種；

所述真空腔體(1)罐體材料為不銹鋼。

5.根據權利要求4所述地球環電流效應空間等離子體地面模擬裝置，其特征在于：所述偶極磁場線圈(2)材質為金屬；

所述偶極磁場線圈(2)橫截面為矩形；

所述偶極磁場線圈(2)每匝繞線均含水冷管道；

所述偶極磁場線圈(2)中心磁場強度為1-2T；

所述偶極磁場線圈(2)用于提供共振磁場。

6.根據權利要求5所述地球環電流效應空間等離子體地面模擬裝置，其特征在于：所述磁擾動線圈(3)材質為金屬；

所述磁擾動線圈(3)橫截面為矩形；

所述磁擾動線圈(3)每匝繞線均含水冷管道；

所述磁擾動線圈(3)的半徑為r₄，偶極磁場線圈(2)的半徑為r₅，且r₄-r₅≥r₆；

所述r₆的取值范圍為20～80cm。

7.根據權利要求6所述地球環電流效應空間等離子體地面模擬裝置，其特征在于：所述電子回旋共振等離子體源(4)由電子回旋共振天線和共振磁場組成；

所述電子回旋共振等離子體源(4)用于產生模擬空間等離子體(6)；

所述模擬空間等離子體(6)密度約10¹⁰cm^-3；

所述電子回旋共振等離子體源(4)產生的等離子體的電子溫度為1-100eV。

8.根據權利要求7所述地球環電流效應空間等離子體地面模擬裝置，其特征在于：所述偶極磁場線圈(2)、磁擾動線圈(3)的橫截面是圓形或多邊形中的任何一種。

9.根據權利要求8所述地球環電流效應空間等離子體地面模擬裝置，其特征在于：所述偶極磁場線圈(2)與磁擾動線圈(3)的中心軸平行或成0-90°的任意角度。

10.根據權利要求9所述地球環電流效應空間等離子體地面模擬裝置，其特征在于：所述磁擾動線圈(3)表面覆蓋絕緣介質層，絕緣介質層的材料是玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯中的任何一種；

所述偶極磁場線圈(2)表面覆蓋絕緣介質層，絕緣介質層的材料是玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯中的任何一種。