锥形金属丝阵列几何形状对通过汤姆逊散射和光学技术测量的流场和温度分布的影响
等离子体物理
2026-02-12 v2
摘要
具有不同张角的锥形金属丝阵列被用作400kA、1kA/ns发生器的负载。张角的差异使得可以研究阵列几何形状对射流特性的影响。射流的表征通过结合多种先进诊断技术进行，包括莫尔纹纹影偏转法、可见自发射光谱学和光学汤姆逊散射。结果表明，在实验条件下，等离子体射流的电子温度范围为8到17 eV，并沿轴向增加。相比之下，离子温度从射流底部附近的约35 eV下降到更高轴向位置处的约20 eV。电子密度分布在射流中心下部区域达到峰值，约为4×10¹⁸ cm⁻³，并随高度呈指数下降，特征长度Lₙ = 2.86 mm。这种行为是可重复的，并且与锥形阵列的几何形状无关。然而，锥体张角显著影响射流传播速度，较大的张角产生较高的轴向速度（V_{φ=40°} ≈ 125±3 km/s，V_{φ=20°} ≈ 98±5 km/s），表明锥体几何形状能有效控制射流传播速度。
引用
@article{arxiv.2507.05652,
title = {Influence of Conical Wire Array Geometry on Flow and Temperature Profiles Measured via Thomson Scattering and Optical Techniques},
author = {Luisa Izquierdo and Felipe Veloso and Miguel Escalona and Vicente Valenzuela-Villaseca and Gonzalo Avaria and Julio Valenzuela},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.05652},
year = {2026}
}