“它根植于等离子体物理的本质,表现为一系列复杂的相互作用和不稳定性模式,最终导致效率、寿命和可靠性的下降。”
“比如介质属性的剧烈变化,在脉冲开始时,工质可能是固态或中性气体,电阻近乎无穷大。”
“在击穿后,瞬间变为高温等离子体,电阻急剧下降,成为良导体。”
“这种从绝缘体到导体的相变过程本身就是高度非线性的,其电导率、温度、密度相互耦合,变化多个数量级。”
“那么在工质从不良导体转向良导体的过程中,会形成等离子体鞘层,进一步扰动脉冲电磁推进器中的磁场、磁流体、等离子体等等。”
“而磁流体动力学不稳定性则会存在电流片(如磁重联区域)的情况下发生,会导致电流片断裂成多个磁岛,破坏加速场的整体性,使能量从定向动能转化为无序的热能。”
“这会使得电流柱和磁场像一条绳子一样发生弯曲,弯曲处的磁场一侧变强一侧变弱,导致弯曲加剧,最终可能使等离子体柱接触到电极或壁面,造成短路和侵蚀等等。”
观测室中,听完徐川的解释后,牧伟晔的眉头皱得更深了,他思索了一会,开口说道。
“这是脉冲式电磁推进器的核心难题。”
“通常来说,这一问题的解决途径是结合高级数值模拟、精妙的实验诊断和创新的主动/被动控制技术来共同抑制磁场中的非线性、不稳定磁流体动力学问题。”
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