წარმატებული პროექტები
http://rustaveli.org.ge/images/Images/warmatebuli-proeqtebi/sulkhan-nanobashvili/img.JPG

დარტყმითი ტალღის ევოლუცია და დინამიკა ნეიტრალურ აირებში და პლაზმაში

15/01/2016 12:13

2011 წლის ფუნდამენტური კვლევებისათვის საგრანტო კონკურსში გაიმარჯვა პროექტმა N 11/03: დარტყმითი ტალღის დინამიკა ნეიტრალურ აირებსა და პლაზმაში, ივ. ჯავაიშვილის სახელობის თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტის პროფესორის სულხან ნანობაშვილის ხელმძღვანელობით. პროექტის მიზანი იყო დეტალურად შესწავლილიყო დარტყმითი ტალღის ევოლუცია და დინამიკა როგორც ნეიტრალურ გარემოში, ასევე პლაზმაში. პროექტის ამოცანები დაიყო ორ ძირითად ნაწილად: 1) დარტყმითი ტალღის ევოლუცია და დინამიკა ნეიტრალურ აირებში   და  2) დარტყმითი ტალღის ევოლუცია და დინამიკა პლაზმაში.

   პროექტის განხორციელებისათვის შეიქმნა:

1)  უნივესალური ვაკუუმური დანადგარ, რომელშიც შესაძლებელი იქნა წნევის ცვლილების ფართო დიაპაზონში  შესწავლილიყო დტ-ის დინამიკა, როგორც ნეიტრალურ აირებში, ასევე სუსტად იონიზებულ პლაზმაში.

2) ვაკუუმური დანადგარი, რომელშიც ხდებოდა დტ-ის სხვადასხვა დიამეტრის რგოლური-ნაპერწკლური განმუხტველის ინსტალირება. ამ გზით იქმნებოდა ტოროიდული დტ და ტოროიდის ცენტრში ხდებოდა კრებადი დტ-ეს კუმულიაცია.

3)  განხორციელდა CO2 ლაზერის კომპლექსის  (განმუხტვის ძირითადი ბლოკების, მაღალი ძაბვის კვების წყაროს, მისი მართვის და კონდენსატორული ბატარეიის, სამუშაო გაზის - CO2, He და N - ნარევის დამზადების სტენდის და სხვა) პრაქტიკულად თავიდან აწყობა, ტესტირება და გაწყობა.

  პროექტის განხორციელების პერიოდში:

1)  აგრეთვე გაგრძელდა მუშაობა, ტოკამაკ COMPASS-ზე  (ჩეხეთის მეცნიერებათა აკადემიის პლაზმის ფიზიკის ინსტიტუტი) სხვადასხვა ზემაღალსიხშირული დიაგნოსტიკური მოწყო-ბილობების დამუშავებისათვის, გამოცდისა და აქტიური ექსპერიმენტებისათვის.

ექსპერიმენტების შედეგად დადგინდა:

1)  ნაპერწკლური წყაროს საშუალებით შესაძლებელია დტ-ის (სფერულის  და  ბრტყელის)  საიმედოდ მიღება დაბალი წნევის პირობებში p=3 ტორამდე,

2)  გაზის წნევა შემცირებისას დტ-ის ამპლიტუდა მცირდება და მახის რიცხვი იზრდება. დაბალი წნევის დროს p=3 ტორი , მახის რიცხვი აღწევს M= 5.2,

3)  წნევის დიაპაზონში p=1÷10 ტორი,  წყაროდან მნიშვნელოვან მანძილზე (30 სმ-მდე)  ბრტყელი დტ-ის სიჩქარე პრექტიკულად არ იცვლება,

4)  პლაზმაში დტ-ის ამპლიტუდა მნიშვნელოვნად ეცემა, მაშინ როდესაც მისი სიჩქარე მკვეთრად, 35%-ით იზრდება,   

5)  პლაზმაში დტ-ის სიჩქარის ზრდა დაკავშირებულია ნეიტრალური აირის ტემპერატურის ზრდასთან Ta = 500÷600 K-მდე  (იზომება თერმოწყვილით),

6)  დტ-ის ამპლიტუდის შემცირება დაკავშირებულია პლაზმაში ძლიერ დისიპაციურ მოვლენებთან. ეს ეფექტი დაკავშირებული უნდა იყოს აგრეთვე ე.წ.      იზოტოპურ ეფექტთანაც, რაც შესაძლებელია შემოწმდება  შემდგომი ექსპერიმენტულ კვლევებით.

7)  ტოროიდული ნაპეწკლური წყაროს საშუალებით რეალურად იქმნება ერთიანი დტ, რომელიც მოძრაობს ცენტრისაკენ და ცენტრში ქმნის მძლავრ კუმულიაციურ ეფექტს, რომელასაც თან სდევს ძლიერი ნათება ცენტრალურ არეში და მძლავრი ჭავლების გამოსროლა ტოროიდის ცენტრიდან მისი  სიბრტყის მართობულად ორივე მიმართულებით. ეს ეფექტი ძალიან ჰგავს ცნობილი ასტროფიზიკურ jet-ებს, რაც კვლევების გაგარძელების მოტივაციას იძლევა.

8)  კუმულიაციის არეში აგრეთვე შეინიშნება ე.წ. მახის ტალღის  ფორმირება.

9)  დტ-ის დიდი დიამეტრის ტოროიდული წყაროს შემთხვევასი (d >100 მმ),  დტ-ის წერტილოვან წყაროდან ახლოსვე, პლაზმა ჩამორჩება დტ-ის ფრონტს და ცენტრში მიმდინარე კუმულიაციურ ეფექტებში ის საერთოდ არ ღებულობს მონაწილეობს. ეფექტები სრულადაა განპირობებული დტ-ის კუმულიაციით.

საგრანტო პროექტის ფარგლებში მიღებული შედეგები წარდგინდა 4 საერთაშორისო კონფერენციასა და სიმპოზიუმზე და გამოქვეყნებული იქნა 8 საერთაშორისო მაღალრეიტინგულ რეფერირებად, რეცენზირებად სამეცნიერო ჟურნალებში:

  1. 2012, “Toroidal Shock Wave Dynamics Near the Area of Cumulation” In Proc. 25th Symposium on Plasma Physics and Technology SPPT 25th, Prague, Czech Republic, June 18-21, 2012. S.Nanobashvili, G.Gelashvili, M.Mdivni-shvili, I.Nanobashvili,G.Rostomashvili,
  1. 2012, „First Results from EBW Emission Diagnostics on COMPASS" Rev. Sci. Instrum., V.83, 10E327, 2012 AIP Publishing, USA J.Zajac, J.Preinhaelter, J.Urban, S.Nanobashvili, F.Zacek et al.
  1. 2013 „Modernization and calibration of interferometer of TOKAMAK Compass“ IEEE,2013,s.571-575. ISBN 978-1-4799-1066-3; IEEE Publishing, USA Varavin M., Zajac J., Žáček F., Nanobashvili S. et al;
  1. 2013, „Possible Use of Dynamic Ergodic Divertor as a Contactless Biasing in Tokamaks“ ECA, Vol. 37D, P5.171, 2013 European Physical Society Publishing, EU I.Nanobashvili;
  1. 2014, “Shock Wave Propagation in Neutral Gases and Weakli ionized Plasma” In Proc. 25th Symposium on Plasma Physics and Technology SPPT 26th, Prague, Czech Republic, June 16-19, 2014, S.NanobaSvili, G.GelaSvili, M. MdivniSvili, I.Nanobashvili, G.Rostomashvili, G.Tavxelidze
  1. 2014, „New Design of Microwave Interferometer for Tokamak COMPASS“ Telecommunications and Radio Engineering,V.73, N 10, pgs. 935-942, 2014 This journ. consists of  transl. from two Russian journ.: Ele-ktrosvyaz' and Radiotekhnik. Publisher J.Wiley, USA  Varavin M., Zajac J., Žáček F., Nanobashvili S. et al;  
  1. 2014, „Investigation of Intermittent Burst Characteristics for Bwttwr Understending of Plasma Turbulent Transport in Tokamaks“ Plasma Physics and Technology, V.1, №1, p.26, 2014 Czech Technical University in Prague, Czech Republic I.Nanobashvili                             
  1. 2014, „Shock Wave Propagation in Neutral Gases and Weakly Ionized Plasma“ Plasma Physics and Technology, V.1, №2, p.93, 2014 Czech Technical University in Prague, Czech Republic S.Nanobashvili, G.Gelashvili, M.Mdivnishvili,I.Nanobashvili, G. Rostomashvili, G.Tavkhelidze