Сильные ударные волны и особенности течений ударно-сжатых газов в каналах рельсовых ускорителей

Представлено экспериментальное исследование процессов генерации ударных волн и течений ударно-сжатых газов, сопровождающих разгон свободного (без ударника) плазменного поршня в каналах электромагнитных рельсовых ускорителей (рельсотронов). Эксперименты проводились в каналах, заполненных гелием или аргоном, при начальных давлениях 25–500 Torr. При давлениях 25 Torr достигнуты числа Маха ударной волны 32 (в аргоне) и 16 (в гелии). Установлено, что при одинаковых рабочих токах и начальных плотностях газа в канале скорости ударных волн в аргоне и гелии практически совпадают. Показано, что в отличие от классических ударных труб, присутствие сильного электрического поля в канале (до 300 V/cm) определяет ряд особенностей движения ударно-сжатого слоя. При достижении высокой концентрации заряженных частиц за ударной волной это поле вызывает прохождение части разрядного тока через объем ударно-сжатого слоя, что приводит к сильному росту интенсивности его свечения.