[发明专利]模拟三维非对称磁重联的等离子体模拟装置及其实现方法

摘要

模拟三维非对称磁重联的等离子体模拟装置及其实现方法，属于空间环境地面模拟技术领域，本发明为解决现有磁层空间等离子体研究模拟装置只能提供近似的三维重联结构，且通常所采用的用于重联的等离子体呈对称结构，并不能真实反映非对称磁层顶重联的结构特点的问题。本发明偶极磁场线圈通电后产生模拟地球磁场位形的磁场，上磁镜场线圈和下磁镜场线圈产生模拟磁镜场位形的磁场；电子回旋共振等离子体源在模拟地球磁场位形侧产生电子回旋共振等离子体；六硼化镧等离子体源在磁镜场磁场位形侧产生磁层顶磁鞘侧等离子体；等离子体枪驱动磁层顶磁鞘侧等离子体，使其与电子回旋共振等离子体在磁零点处发生三维非对称磁重联。用于对空间环境的地面模拟。

主权项

1.模拟三维非对称磁重联的等离子体模拟装置，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、六硼化镧等离子体源(6)和等离子体枪(8)；真空腔室(1)与真空抽气装置相连通，偶极磁场线圈(2)、上磁镜场线圈(3)和下磁镜场线圈(4)放置在真空腔室(1)内，偶极磁场线圈(2)是截面为圆形或矩形的环形线圈，上磁镜场线圈(3)和下磁镜场线圈(4)是横截面为圆形或矩形的椭圆形线圈，上磁镜场线圈(3)和下磁镜场线圈(4)之间的间距可调，上磁镜场线圈(3)和下磁镜场线圈(4)相对偶极磁场线圈(2)对称，且上磁镜场线圈(3)和下磁镜场线圈(4)的中心点连线与偶极磁场线圈(2)的距离可调；偶极磁场线圈(2)通电后产生模拟地球磁场位形的磁场，上磁镜场线圈(3)和下磁镜场线圈(4)产生模拟磁镜场位形的磁场；电子回旋共振等离子体源放置在真空腔室(1)的外部，通过石英玻璃窗口将电磁波注入共振磁场区域，在模拟地球磁场位形侧产生电子回旋共振等离子体(5)；六硼化镧等离子体源(6)放置于上磁镜场线圈(3)的上部，且长度方向设置为沿上磁镜场线圈(3)的长轴方向，在磁镜场磁场位形侧产生磁层顶磁鞘侧等离子体(7)；等离子体枪(8)驱动磁层顶磁鞘侧等离子体(7)，使其与电子回旋共振等离子体(5)在磁零点(9)处发生三维非对称磁重联。