Е.Ю. Локтионов, Ю.С. Протасов, Ю.Ю. Протасов, В.Д. Телех, Р.Р. Хазиев
18
Критериями оценки эффективности генерации газоплазменных по-
токов могут служить среднемассовая скорость разлета частиц, механи-
ческий импульс
p = m
ev
<
V
>, степень монохроматичности потока
(или
энергетическая эффективность) и тяговая эффективность его генерации
η
[29]. Если в первом приближении считать количество вторых и других
высших ионов пренебрежимо малым, тогда распределение концентра-
ции ионов соответствует распределению концентрации электронов, а
кинетическая энергия тяжелых частиц может быть оценена следующим
образом:
2
2
2
2
||
||
||
||
,
2
2
,
2
2
,
k k
k k
e
ev
e
k
k
k k
k k
ev
e
e
k
k
m V
n V
m
E
N
m V m n V
E
N
E E E
(11)
где
||
E
и
E
— соответственно продольная и поперечная составля-
ющая кинетической энергии частиц;
E
— полная кинетическая
энергия тяжелых частиц в газоплазменном потоке;
m
k
и
V
k
—
масса и
скорость
k
-го элементарного объема. Степень монохроматичности
(энергетическую эффективность генерации) потока определяют как
соотношение продольной и полной кинетических энергий [29]:
||
,
E
E
(12)
а эффективность преобразования энергии лазерного излучения в по-
лезную энергию (тягу) — как отношение продольной кинетической
энергии потока к энергии воздействующего лазерного излучения
имп
E
(рис. 11,
а
):
||
имп
.
E
E
(13)
Методика оценки удельного механического импульса отдачи с ис-
пользованием данных о массовом расходе вещества мишени и средне-
массовой скорости разлета частиц (рис. 11,
б
) описана нами в [9]:
2
1
1 ( )
,
m
p m V
C
F t dt
E
E E
где
E
— энергия импульса лазерного излучения;
F
— сила тяги.
