Формирование Полостей В Плазме Z-Пинча

Abstract

Методом импульсной тенеграфии проведено исследование пространственной структуры и динамики плазмы в разряде сильноточной вакуумной искры. Зарегистрировано формирование полостей в плазме перетяжки на стадии завершения процесса пинчевания. DOI: 10.21883/JTF.2017.04.44328.1968 Развитие техники мощных импульсных электрических разрядов позволило добиться исключительно высокой эффективности преобразования, вкладываемой в Z-пинч, в среде тяжелых элементов электрической энергии в энергию рентгеновского излучения. Подобные устрой-ства оказываются пригодными для инновационного ре-шения ряда прикладных задач. Например, предпола-гается использовать импульс мягкого рентгеновского излучения для воздействия на мишень, содержащую термоядерное топливо, для еe сжатия и нагрева [1]. Стоит отметить, что, несмотря на достижение в быстрых Z-пинчах токов в десятки мегампер, нет сообщений о достижении в них более высоких температур и плотно-стей плазмы по сравнению с системами, в которых ток не превышает нескольких десятков килоампер. Авторам настоящей работы, возможно, удалось обнаружить меха-низм, ответственный за указанное противоречие.Метод фотографирования плазмы электрических раз-рядов на просвет с использованием лазера в качестве импульсного осветителя показал себя весьма продуктив-ным средством диагностики. Авторы настоящей работы использовали в качестве осветителя азотный лазер (дли-на волны -337 nm, длительность высвечивания зонди-рующего излучения -6 ns), отличающийся от гораздо чаще используемых в подобных экспериментах твер-дотельных лазеров на рубине или неодимовом стекле меньшей длиной волны, что позволяет сдвинуть границу проницаемости плазмы для зондирующего излучения в область более высоких плотностей.Исследованию подвергались различные стадии Z-пин-чевого разряда в парах металла, но особое внимание бы-ло уделено процессу формирования и распада перетяжки плазменного столба. Эксперименты были выполнены с использованием разрядного устройства типа сильноточ-ной вакуумной искры [2]. Фотографирование разряда осуществлялось в заданный момент времени благодаря использованию системы синхронизации и регулируемой задержке между моментом инициации разряда и импуль-сом зондирующего излучения. Регистрация изображения производилась с помощью пленочного фотоаппарата в режиме открытого затвора. Использованная оптическая схема теневого фотографирования подробно описана в работе [3]. С целью повышения достоверности и полно-ты получаемой информации набиралась статистика те-невых изображений (в количестве не менее 10 снимков) для фиксированного времени задержки (минимальный шаг времени задержки составлял 0.1 µs при времени нарастания тока в разряде 1.5 µs). Набор статистики в одной серии экспериментов при неизменном заряд-ном напряжении конденсаторной батареи, являющейся источником тока в разряде, показал вполне удовлетво-рительную повторяемость общей картины изменения пространственной структуры плазмы разряда.На стадии сформировавшейся перетяжки плазменного столба наиболее интересная регистрируемая особен-ность пространственной структур...

Исследование Сильноточного Разряда В Атмосфере, Инициированного Взрывом Короткой Проволоки, Методами Цветной Сверхскоростной Фоторегистрации

“…Существует ряд гипотез и экспериментальных фак-тов [25][26][27][28][29][30][31][32][33], которые частично могут объяснить ре-гистрируемое явление образования вторичной ударной волны в плазме, образованной EW из меди и NiCr. Рассмотрим модель, предложенную в работе [31] при исследовании сильноточных разрядов, образованных EW из меди, вольфрама и алюминия в атмосфере.…”

Экспериментальное Обнаружение Признаков Кулоновского Взрыва В Плазме Микропинча

“…3. Достигаемая сила тока 140 kA, время нарастания тока 1.5 µs [2]. Отличительная черта схемы наших экспериментов состоит в том, что внутренний электрод является катодом.…”

“…-количество убегающих электронов. Процесс формирования микропинча происходит в две стадии, т. е. канал тока претерпевает сначала первое магнитогидродинамическое сжатие, обусловленное вытеканием вещества из области перетяжки, до радиуса примерно r (1) ∼ 10 −4 m, а вслед за тем второе радиационное сжатие, обусловленное излучательными потерями энергии, до радиуса порядка r (2) ∼ 10 −5 m. На стадии первого сжатия Z (1) ≈ 6, на стадии второго сжатия Z (2) ≈ 20 [3,4]. Численные оценки в случае " кулоновского взрыва" на стадии первого сжатия дают величину ε…”

“…кулоновского взрыва" на стадии второго сжатия -ε (2) i ∼ 100 MeV−1 GeV. Времяпролетная методика регистрации частиц не позволяла нам зафиксировать частицы с энергиями, соответствующими ситуации, когда " кулоновский взрыв" осуществляется во втором сжатии.…”