Самосжатый излучающий разряд высокой мощности с холодным стартом. Недосеев С.Л. - 11 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

энергозапаса и максимального тока у классических систем сопоставимы с
соответствующими параметрами быстрых, субмикросекундных источников
тока. Например, на установке “Z” (НЛ Сандия, США) мощность генератора
составляет ~ 40 ТВт. Она обеспечивает разгон 20 МА тока через стартовую
индуктивность многопроволочной сборки в 12 нГн за ~100 нс. Это максимум
достигнутого в настоящее время. Характерные параметры установки «Ангара-5-
1»: 2-5 МА, 2-5 ТВт.
Увеличение мощности источника питания получено в результате
повышения рабочего напряжения конденсаторной батареи и применения
формирующих линий, которые сокращают длительность импульса. На Рис.1"а"
показана упрощенная принципиальная схема разрядной цепи, а на Рис.1"б"
даны типичные для опытов [1-5] осциллограммы напряжения на выходе
формирующей линии генератора V(t), производной разрядного тока dI/dt и
самого тока I(t). Резкая немонотонность сигнала dI/dt показывает, что Z-пинч
как элемент разрядной цепи представляет собой нелинейный и нестационарный
импеданс.
Сокращение длительности нарастания тока с ~10 мкс до ~100 нс
необходимым образом потребовало уменьшения стартового радиуса Z-пинча с
десятков сантиметров до ~1см. Вследствие этого, между выходными
устройствами генератора метрового размера и физической нагрузкой, имеющей
сантиметровый начальный размер, появился концентратор тока - вакуумная
транспортирующая линия с магнитной самоизоляцией междуэлектродного
зазора. Индуктивность концентратора тока, связывающего поверхность
нагрузки, Z-пинча, с водо-вакуумным интерфейсом генератора, обозначена на
Рис.1"а" как L
0
. Она обеспечивает питание сверхтераваттного мегавольтного
разряда при сравнительно малой балластной индуктивности ~10-20 нГн.
Различие хода кривых V(t) и dI/dt на стадии нарастания тока через индуктивную
нагрузку (Рис.1"б") связано с электронными утечками в концентраторе,
возникающими при установлении магнитной самоизоляции зазоров. Для
простоты токи утечек не показаны на схеме Рис. 1"а", но в ряде случаев они
могут быть значительными.
энергозапаса и максимального тока у классических систем сопоставимы с
соответствующими параметрами быстрых, субмикросекундных источников
тока. Например, на установке “Z” (НЛ Сандия, США) мощность генератора
составляет ~ 40 ТВт. Она обеспечивает разгон 20 МА тока через стартовую
индуктивность многопроволочной сборки в 12 нГн за ~100 нс. Это максимум
достигнутого в настоящее время. Характерные параметры установки «Ангара-5-
1»: 2-5 МА, 2-5 ТВт.
          Увеличение мощности источника питания получено в результате
повышения рабочего напряжения конденсаторной батареи и            применения
формирующих линий, которые сокращают длительность импульса. На Рис.1"а"
показана упрощенная принципиальная схема разрядной цепи, а на Рис.1"б"
даны типичные для опытов [1-5] осциллограммы напряжения на выходе
формирующей линии генератора V(t), производной разрядного тока dI/dt и
самого тока I(t). Резкая немонотонность сигнала dI/dt показывает, что Z-пинч
как элемент разрядной цепи представляет собой нелинейный и нестационарный
импеданс.
          Сокращение длительности нарастания тока с ~10 мкс до ~100 нс
необходимым образом потребовало уменьшения стартового радиуса Z-пинча с
десятков сантиметров до ~1см. Вследствие этого, между выходными
устройствами генератора метрового размера и физической нагрузкой, имеющей
сантиметровый начальный размер, появился концентратор тока - вакуумная
транспортирующая линия с магнитной самоизоляцией междуэлектродного
зазора.    Индуктивность   концентратора   тока,   связывающего   поверхность
нагрузки, Z-пинча, с водо-вакуумным интерфейсом генератора, обозначена на
Рис.1"а" как L0. Она обеспечивает питание сверхтераваттного мегавольтного
разряда при сравнительно малой балластной индуктивности ~10-20 нГн.
Различие хода кривых V(t) и dI/dt на стадии нарастания тока через индуктивную
нагрузку (Рис.1"б") связано с электронными утечками в концентраторе,
возникающими при установлении магнитной самоизоляции зазоров. Для
простоты токи утечек не показаны на схеме Рис. 1"а", но в ряде случаев они
могут быть значительными.