[发明专利]等离子体对磁场压缩特性实验台

说明书

本发明公开了一种等离子体对磁场压缩特性实验台，包括台面、轨道、等离子体作用器、固定支撑架、压力传感器、磁感应线圈，其中磁感应线圈通过线圈支架固定于台面上，固定于台面上的轨道上架设等离子体作用器以及固定压力传感器的固定支撑架，所述等离子体作用器由高压电源供电，磁感应线圈由电流源供电，所述等离子体作用器位于磁感应线圈和固定支撑架之间，固定支撑架上的压力传感器与等离子体作用器接触。本发明通过给磁感应线圈、放电极板供电，记录各个磁针的方向来描绘磁力线的形状；并通过固定支撑架推动等离子体作用器向磁感应线圈方向移动，记录不同位置时各个磁针的方向和压力传感器示数，考察等离子体对磁力线的压缩效果及所需推力。

技术领域

本发明属于等离子体与电磁场的作用技术领域，具体涉及一种等离子体对磁场压缩特性实验台。

背景技术

宇宙中的环境为等离子体，而地球生物的存在得益于地球外磁场的保护作用，地球磁场约束了太阳风暴的同时也受等离子体的压缩作用。当太阳活动爆发时，等离子体云冲击地球磁层，使磁场压缩变形，磁顶层被压缩，磁尾被拉长。整个过程是一个动态的过程，并影响着地球卫星、地球电离层以及地面输电系统等设备的正常运行。因此，等离子体对磁场的影响实验研究具有十分重要的意义。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种用于研究等离子体对磁场压缩及拉伸作用的等离子体对磁场压缩特性实验台，用于研究等离子体对磁力线的压缩作用，考察不同参数下压缩力的大小。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种等离子体对磁场压缩特性实验台，包括台面、轨道、等离子体作用器、固定支撑架、压力传感器、磁感应线圈，其中磁感应线圈通过线圈支架固定于台面上，轨道直接固定于台面上，轨道上架设等离子体作用器以及固定压力传感器的固定支撑架，所述等离子体作用器由高压电源供电，磁感应线圈由电流源供电，所述等离子体作用器位于磁感应线圈和固定支撑架之间，固定支撑架上的压力传感器与等离子体作用器接触，用于检测磁感应线圈与等离子体作用器之间的作用力。

进一步的，所述等离子体作用器包括放电极板、磁针支撑柱、磁针、矩形筒体，其中放电极板为两块，分别为放电极板一和放电极板二，放电极板一和放电极板二分别位于矩形筒体的两端，放电极板一和放电极板二与矩形筒体构成矩形中空结构的放电腔体，放电腔体内部是真空状态，矩形筒体的底面内壁上均匀设置若干磁针支撑柱，每个磁针支撑柱上放置一个自由转动的磁针。

优选的，所述矩形筒体是石英材料制成的。所述放电腔体的真空度为0.1～1pa。

进一步的，所述台面上刻有刻度线，且任意两个相邻刻度线的间距均相等。刻度线间的距离等于任意两个相邻磁针的中心距离。

进一步的，每个磁针支撑柱上均固定一个小挡片，磁针中间设置小孔，磁针套装在磁针支撑柱上并通过小挡片托住。

进一步的，所述轨道上端面上设置半圆弧形凹槽，凹槽内放置滚珠，等离子体作用器通过滚珠与轨道连接。

进一步的，所述固定支撑架底面设置有半圆形凸起，半圆形凸起与轨道上端面的半圆弧形凹槽相匹配，所述固定支撑架通过半圆形凸起与轨道连接。

进一步的，所述压力传感器前端固定有压力测量头，压力测量头位于压力传感器上靠近等离子体作用器的一侧。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明通过给磁感应线圈通电产生磁场，通过对等离子体作用器的两放电极板间施加高压电产生等离子体。通过对记录等离子体作用器中各个磁针的方向来描绘磁力线的形状；通过固定支撑架推动等离子体作用器向磁感应线圈方向移动，并记录移动过程中不同位置处各个磁针的方向及压力传感器的示数，描绘磁力线形状，检测等离子体对磁力线的压缩效果及所需推力。

附图说明