Экзаменационный билет №1

Экзаменационный билет №1

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

В каких явлениях выражается свойство плазмы как коллективного состояния заряженных частиц?

2.  Как изменятся радиационные потери энергии из изотермической термоядерной плазмы при увеличении среднего заряда ионов в ней в 2 раза и таком же уменьшении температуры?

Найти диапазон углов наклона начальной скорости электронов к направлению дрейфа в скрещенных ExH полях для реализации траекторий вида «трохоида с петлями», если модуль начальной скорости равен скорости дрейфа.

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №2

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

Показать связь пространственного и временного критерия плазмы. Найти напряженность электрического поля по середине между обкладками цилиндрического конденсатора радиуса R1 = 1 см и R2 = 2 см, если он пропускает протоны с энергией 3 кэВ. Какой предельный ток можно поддерживать в токамаке с параметрами R= 6м, а =2м, H = 5Тл?

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №3

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

1.  Вывести критерий идеальности плазмы из критерия идеальности газа.

2.  Вычислить скорость дрейфа электрона энергии 10 МэВ в магнитном поле Земли напряженности 0.5 Э на высоте 200 км, если радиус Земли 6000 км.

3.  Какова диэлектрическая постоянная замагниченной аргоновой плазмы c концентрацией 1012 см-3 в поле H=1кГс?

Заведующий кафедрой Курнаев

Экзаменационный билет №4

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

1.  Почему возможна фокусировка моноэнергетического пучка электронов, пролетающего между пластинами электростатического конденсатора (дать качественное физическое объяснение)?

2.  Магнитное поле с индукцией В=0,2 Тл перпендикулярно электрическому полю плоского конденсатора, напряженность которого 10 кВ/см. С отрицательной пластины конденсатора без начальной скорости вылетает электрон. Найти наибольшее удаление его от этой пластины и величину его энергии при наибольшем удалении.

3.  Во сколько раз упадет поперечный перенос в цилиндрическом плазменном шнуре полностью ионизованной водородной плазмы с температурой 10 эВ при наложении на него продольного магнитного поля величиной 0.1 Тл?

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №5

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

Дать качественное объяснение, почему электроны и ионы в неоднородном магнитном поле (центробежный и градиентный дрейф) дрейфуют в разные стороны? Электростатическая линза представляет собой круглую диафрагму, разделяющую пространство между катодом и коллектором электронов. Расстояния между электродами 10 мм и 30 мм. Потенциалы: катода U1=10, экрана U2=100 В, коллектора U3 =50 В. Определить, какая будет линза и найти фокусное расстояние. Какова запасенная энергия магнитного поля в тороидальном соленоиде с большим радиусом R=3м и малым a=1м, если через каждую из создающих это поле 16 катушек с 300 витками в каждой пропускается ток 10 кА?

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №7

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

1.  Напишите 3 основные для УТС реакции синтеза. Как соотносятся сечения этих реакций?

2.  Через плоский диод с расстоянием между катодом и анодом, равным 5 мм, течет ток 20 мА/см2, ограниченный объемным зарядом. Чему равна напряженность электрического поля посередине между ними?

3.  Является ли плазмой ионизованный газ в капилляре с r0=1мм при температуре Te=1эВ и ne=1012см-3?

Заведующий кафедрой Курнаев

Экзаменационный билет №8

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

1.  Почему возможна фокусировка моноэнергетического пучка электронов, пролетающего между пластинами электростатического конденсатора (дать качественное физическое объяснение)?

2.  При определении эмиссионных характеристик катодного материала получены следующие данные: Т1=1500 К, j1=80 мА/см2; T2=1680 K, j2=1 A/см2. Чему равны работа выхода и постоянная Ричардсона для этого материала?

3.  Ионный ток насыщения на ленгмюровский зонд площадью 10мм2 в аргоновой плазме с Te=5эВ составляет 10мА. Определить концентрацию плазмы.

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №9

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

Напишите уравнение энергобаланса для единицы объема плазмы термоядерного реактора с дополнительным нагревом. Определить, является ли идеальной плазма с температурой Te = 104 К, плотностью n = 1011 см-3. Какова частота ленгмюровских колебаний азотной плазмы с концентрацией 1010см-3?

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №10

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

Смысл критерия Лоусона для термоядерного реактора, его численное выражение для реактора с DT топливом При просвечивании плазмы СВЧ излучением, излучение с длиной волны l1=4 мм проходит через плазму, а излучение с длиной волны l2=8 мм отражается от плазмы. Оцените плотность заряженных частиц в плазме. Какое сечение газокинетическое или кулоновское больше в водородной плазме с параметрами Te=10эВ, ne=1010см-3?

Заведующий кафедрой Курнаев

Экзаменационный билет №11

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

4.  Почему возможна фокусировка моноэнергетического пучка электронов, пролетающего между пластинами электростатического конденсатора (дать качественное физическое объяснение)?

5.  При определении эмиссионных характеристик катодного материала получены следующие данные: Т1=1500 К, j1=80 мА/см2; T2=1680 K, j2=1 A/см2. Чему равны работа выхода и постоянная Ричардсона для этого материала?

6.  Ионный ток насыщения на ленгмюровский зонд площадью 10мм2 в аргоновой плазме с Te=5эВ составляет 10мА. Определить концентрацию плазмы.

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №12

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

Напишите выражение для максимальной передачи энергии частиц с разной массой при их упругом соударении. Найти расстояние, на котором напряженность внешнего электрического поля, проникающего в плазму с плотностью ne=ni=1012 см-3 и температурой Te=Ti=1 эВ, уменьшится в 10 раз. Какой ток надо пропустить через каждую из 20 катушек соленоида тороидального поля, чтобы получить на оси токамака с R0=5м магнитное поле величиной 5Тл?

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №13

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

1.  От каких параметров зависит степень ионизации плазмы при термодинамическом равновесии?

2.  Определить длину электромагнитных волн, способных пройти через ионосферу, если плотность электронов ионосферы равна ne = 5·105 см-3.

3.  Какая сила будет действовать на проводник с током 100А, на расстоянии 5м от тороидальной оси по большому радиусу токамака с током плазмы 21МА?

Заведующий кафедрой Курнаев

Экзаменационный билет №14

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

Изобразите схему токамака, подписав ее основные элементы. Оценить величину продольного магнитного поля, необходимого для удержания изотермической плазмы с параметрами: n=1015 см-3, Т=108 К в плазменном цилиндре. Внутри цилиндра магнитное поле отсутствует. Какую длину волны ВЧ генераторов можно использовать, для того чтобы нагреть дейтериевую плазму в магнитной ловушке с полем 5Тл?

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №15

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

Изобразите три принципиально отличающихся типа дивертора Будет ли дейтериевая плазма, имеющая плотность n=103 см-3, Те=10 эВ и Тi=10 кэВ, удовлетворять условию замагниченности, если напряженность магнитного поля H=104 Э? Найти величину кулоновского логарифма в дейтериевой плазме с Ti=10кэВ и n=1020м-3.

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №16

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

1.  Перечислите известные Вам способы нагрева плазмы при введении в нее ВЧ мощности.

2.  Является ли плазмой ионизованный газ с параметрами Т=200эВ, n=1013м-3 в цилиндрической магнитной ловушке с r0=0.3м?

3.  Какая сила действует на проводник с током перпендикулярно силовым линиям рассеянного поля установки с напряженностью 2кЭ?

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №17

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

Какие неустойчивости могут развиваться в Z - пинче? Методы их подавления. Выведите критерий Крускала-Шафранова. Попадут на лимитер или же на стенку плазменной установки с полем 50кГс однократно ионизованные на расстоянии 10м от лимитера примеси, если толщина удаляемого слоя периферийной плазмы (скреп-слоя) 5см, температура в нем Te=100эВ, а полоидальное электрическое поле 100В/см? Какой сверхпроводник надо применить для соленоида тороидального поля токамака с параметрами H0=6Тл, аспектовое отношение A=3?

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №18

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

4.  От каких параметров зависит степень ионизации плазмы при термодинамическом равновесии?

5.  Определить длину электромагнитных волн, способных пройти через ионосферу, если плотность электронов ионосферы равна ne = 5*105 см-3.

6.  Какая сила будет действовать на проводник с током 100А, на расстоянии 5м от тороидальной оси по большому радиусу токамака с током плазмы 21МА?

Заведующий кафедрой Курнаев

Экзаменационный билет №19

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

Почему для реализации термоядерного реактора с D-3He топливом нужны ловушки, обеспечивающие высокое значение β? Какие длины волн необходимы для зондирования плазмы с ne=1010см-3? С каким инкрементом нарастания будет стабилизировать медный кожух толщиной 1.5мм при комнатной температуре возникающие в плазме токамака неустойчивости?

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №20

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

1.  Как зависит от размеров и параметров плазмы термоядерной установки принципиальная схема используемого для нагрева инжектора нейтралов?

2.  Найти величину кулоновского логарифма в дейтериевой плазме с Ti=10кэВ и n=1020м-3.

3.  Найти величину кулоновского логарифма в дейтериевой плазме с Ti=10кэВ и n=1020м-3.

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №21

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

Как достигается равновесие плазмы в токамаке? Является ли плазмой ионизованный газ с параметрами Т=200эВ, n=1013м-3 в цилиндрической магнитной ловушке с r0=0.3м? Какое сечение газокинетическое или кулоновское больше в водородной плазме с параметрами Te=10эВ, ne=1010см-3?

Заведующий кафедрой Курнаев

Экзаменационный билет №22

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

До какой температуры можно нагреть водородную плазму омическим способом в токамаке, чем это значение температуры определяется? Вычислить скорость дрейфа электрона энергии 10 МэВ в магнитном поле Земли напряженности 0.5 Э на высоте 200 км, если радиус Земли 6000 км. Ионный ток насыщения на ленгмюровский зонд площадью 10мм2 в аргоновой плазме с Te=5эВ составляет 10мА. Определить концентрацию плазмы.

Заведующий кафедрой

Экзаменационный билет №23

Московский инженерно-физический институт

(государственный университет)

Кафедра Физики плазмы. Дисциплина: ГОСЭКЗАМЕН

1.  Выведите формулу для проводимости полностью ионизованной плазмы.

2.  Электростатическая линза представляет собой круглую диафрагму, разделяющую пространство между катодом и коллектором электронов. Расстояния между электродами 10 мм и 30 мм. Потенциалы: катода U1=10, экрана U2=100 В, коллектора U3 =50 В. Определить, какая будет линза и найти фокусное расстояние.

3.  Во сколько раз упадет поперечный перенос в цилиндрическом плазменном шнуре полностью ионизованной водородной плазмы при наложении на него продольного магнитного поля величиной 0.1 Тл?

Заведующий кафедрой