Разработка метода молекулярно-пучковой масс-спектрометрии сверхзвуковых струй, ионизованных высоковольтным электронным пучком

Предложена методика изучения масс-спектров кластированных потоков разреженных газов, использующая оригинальное сочетание двух средств диагностики сверхзвуковых струй: высоковольтного электронного пучка в сверхзвуковом кластированном потоке для ионизации частиц струи и молекулярно-пучковой масс-спектрометрии выделенного потока ионов. Предложены варианты измерительной системы, обеспечившие возможность ионизации частиц потока электронами заданной энергии на произвольно выбранном участке сверхзвуковой струи, а также уникальную возможность анализа процесса столкновений и обмена энергией между ионизованными и нейтральными частицами в условиях варьирования в широких пределах плотности нейтрального газа (частоты столкновений). Показаны возможности диагностической системы при различной газодинамике течений. Представлены рекомендации по выбору расстояния сопло-скиммер для различных геометрических и газодинамических параметров истечения и оптимального промежутка между электронным пучком и скиммером. Продемонстрированы возможности и преимущества реализованной методики. Представлен результат эмпирической оптимизации потенциалов системы транспорта ионов. Приведена иллюстрация возможностей разработанного метода.