(۲-۵)

در ساخت دستگاه ۲۰ ژول از خازنی با ظرفیت nF190 و خود القایی nH5 با ولتاژ حد اکثر kV25 استفاده شدکه توسط شرکت توان تجهیز آداک ساخته شده است. با در نظر گرفتن مقدار حداکثر برای انرژی دستگاه مقدار ولتاژ لازم تقریبا برابر خواهد بود با ۵/۲۰ کیلو ولت، که در محدوده کار مناسب این خازن ها جای دارد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

دوره تناوب تخلیه خازن را می توان از رابطه زیر محاسبه کرد :

(۲-۶)

در رابطه بالا اندوکتانس و ظرفیت خازن است، برای عملکرد بهینه باید مدت زمان رسیدن به قله جریان(یعنی ) با زمان تشکیل پینچ برابر باشد.
در ادامهبه طراحی قسمت مکانیکی دستگاه پرداخته می­ شود که به ترتیب عبارتند از : طراحی الکترود داخلی (آند)، الکترود خارجی (کاتد) و عایق بین الکترودها.
۳-۲ طراحی الکترود داخلی (آند)
برای عملکرد بهینه دستگاه بایستی لحظه تشکیل پینچ با وقوع جریان بیشینه همزمان باشند. این زمان به طول موثر آند و شعاعآن بستگی دارد. بنابراین ابتدا شعاع آند با بهره گرفتن از پارامتر چگالی انرژی محاسبه شده وسپس با توجه به مقدار دوره تناوب که در قسمت قبل به­دست آمد،طول موثر آند نیز محاسبه می­گردد.
براساس انتخاب مقدار ۴۰ ژول برای Eو از رابطه پارامتر چگالی انرژی مقدار شعاع آند (a) به شرح زیر محاسبه می شود:

(۲-۶)
mm9/2≈a→

که برای سرراست شدن کار مقدار آن برابر ۳ میلی متر انتخاب می­ شود، سپس با توجه به تقریب مناسب a10≈zبرای دستگاه های نوع مدر مقدار طول آند نیز برابر ۳ سانتی متر خواهد بود.
برای محاسبه طول موثر آند (Z_a) باید از رابطه زیر استفاده کرد]۱۶و۱۰[.

(۲-۷)

که در آن ، وmm3a=است وبا استفاده از این مقادیر مقدار طول موثر آند (z_a) در حدود ۳ میلی متر برآورد می گردد.
یک نکته دیگر شکل آند است، در ساخت آند در دستگاه های پلاسمای کانونی از طرح های مختلفی استفاده شده است، به طور مثال بررسی ها نشان داده اند که نازک شدن^[۱۴] مناسب انتهای آند، گسیل یون ها و پرتو های ایکس را افزایش می دهد]۲۴[.
در طراحی دستگاه پلاسما فوکوس مورد نظر ما، آند استوانه ای شکل تو پر به­کار خواهد رفت.
در شکل ۲-۳) نمایی از آند دستگاه ۲۰ ژول به همراه عایق آن دیده می­ شود.

۲
۳
۱
۴
شکل ۲-۳) میله آند همراه با عایق دور آن و لایه تفلون جدا کننده عایق از میله آند، ۱و۴: میله آند،
۲:لایه تفلون، ۳: عایق(شیشه پیرکس)
۳-۳ طراحی الکترود خارجی (کاتد) و عایق بین الکترود ها
کاتد در دستگاه های پلاسمای کانونی معمولا ازجنس فولاد ضد زنگ و یا مس است و به دوصورت یکپارچه یا قفسه ای ساخته می شود. در شکل یکپارچه معمولا دیواره محفظه خلا نقش کاتد را بازی می کند، در ساختار قفسه ای از چند میله به عنوان کاتد استفاده می شود که این میله ها در فواصل منظم بر روی یک دایره که مرکز آن بر مرکز آند منطبق است، چیده می شوند، کاتد دستگاه ساخته شده در این پروژه به شکل یک پارچه است.