Мощная импульсная электрофизика

Фазовый переход метал-изолятор под действием импульсных токов и его использование в размыкателях и ограничителях тока

Теория мощных твердотельных размыкателей токов

(Работа проводилась в рамках проекта Международного научно технического центра №829, при поддержке Лос-аламосской национальной лаборатории США).

При проникновении магнитного поля в проводник происходит джоулев разогрев вещества. Если при повышении температуры в этом веществе происходит фазовый переход металл-изолятор I – рода, то может сформироваться нелинейная токовая волна прождвигающаяся в глубь проводника. Примером такого вещества являются твердые растворы (V1-XCrX)2O3.

Это явление может быть использовано для создания мощных твердотельных размыкателей тока.

Интересным вопросом является устойчивость фазовой границы металл-изолятор, движущейся по мере прогрева среды.

Линии тока на возмущенной границе металл-изолятор (метал слева, граница движется с права налево) [].

Результаты численного моделирования при движении границы металл-изолятор в неоднородной среде (линиями показаны изотермы. рисунок справа – момент размыкания тока)

Экспериментальное исследование кинетики фазового переходя металл-изолятор при протекании мощных импульсных токов

(Работа проводилась в рамках проекта Международного научно технического центра №1109, при поддержке Лос-аламосской национальной лаборатории США).

Стенд для моделирования процесса формирования и распространения волны фазового перехода (V1-XCrX)2O3.

На нижнем рисунке 1 – ток источника, 2 ток в нагрузке, пунктир – ток в активном элементе (V1-XCrX)2O3.