[发明专利]一种模拟大尺度磁层顶磁重联的地面模拟装置及方法

摘要

一种模拟大尺度磁层顶磁重联的地面模拟装置及方法，涉及低温等离子体的应用技术领域。本发明是为了解决现有缺少能直接反映行星际磁场的结构特点的装置的问题。位于同一竖直方向上的上磁镜场线圈和下磁镜场线圈的结构相同，且为椭圆形线圈，椭圆长径比大于或等于1.5，电子回旋共振等离子体源，用于向偶极磁场注入电磁波，使电磁波在偶极磁场产生的共振磁场面处电离真空腔室内的工作气体产生模拟空间的等离子体，上磁镜场线圈和下磁镜场线圈，用于产生磁镜场磁场，模拟均匀的行星际磁场，在偶极磁场线圈和上、下磁镜场磁场之间存在磁零点。它用于模拟磁层顶重联过程。

主权项

1.一种模拟大尺度磁层顶磁重联的地面模拟装置，其特征在于，它包括真空腔室(1)、偶极磁场线圈(2)、上磁镜场线圈(3)、下磁镜场线圈(4)、电子回旋共振等离子体源、热阴极等离子体源和等离子体枪(8)，偶极磁场线圈(2)、上磁镜场线圈(3)、下磁镜场线圈(4)和热阴极等离子体源均位于真空腔室(1)内，电子回旋共振等离子体源位于真空腔室(1)外，真空腔室(1)内设置有工作气体，位于同一竖直方向上的上磁镜场线圈(3)和下磁镜场线圈(4)的结构相同，且为椭圆形线圈，椭圆的长径比大于或等于1.5，上磁镜场线圈(3)和下磁镜场线圈(4)之间的中心位置与偶极磁场线圈(2)处于同一高度平面内，偶极磁场线圈(2)，用于产生模拟地球磁场位形的偶极磁场，电子回旋共振等离子体源，用于向偶极磁场注入电磁波，使电磁波在偶极磁场产生的共振磁场面处电离真空腔室(1)内的工作气体产生模拟空间磁层顶地球侧的等离子体(6)，上磁镜场线圈(3)和下磁镜场线圈(4)，用于产生磁镜场磁场，模拟均匀的行星际磁场，在偶极磁场和上、下扰动磁镜场磁场之间存在磁零点(5)，热阴极等离子体源，用于向上、下扰动磁镜场磁场注入电子，使电子在上、下扰动磁镜场磁场处电离真空腔室(1)内的工作气体产生磁层顶磁鞘侧等离子体(7)，等离子体枪(8)，用于驱动磁层顶磁鞘侧等离子体(7)向模拟磁层顶地球侧的等离子体(6)靠拢产生磁重联过程，实现磁层顶磁重联。