Самосжатый излучающий разряд высокой мощности с холодным стартом. Недосеев С.Л. - 14 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

твердого вещества в виде крупинок или нитей микронного размера. В
последние годы часто используются многопроволочные сборки.
Полная масса вещества, которая может быть нагрета в Z-пинче,
определяется оценкой, следующей из беннетовского условия равновесия, в
соответствии с которым энергия, содержащаяся в 1 см длины плазмы Z-пинча
E
[Дж/см]
~ 750 I
2
[MA]
. Температура, массовая плотность, радиус и элементный
состав плазмы пинча диктуются потребными характеристиками излучателя.
Для излучающего Z-пинча диапазон масс сжимаемой плазмы из вещества с
большим атомным номером составляет 0,2-10 мг/см в диапазоне тока от 3 МА
до 20 МА. Очень важно, чтобы плазмообразующее вещество в начальный
момент имело строго заданные форму и размеры, а процесс плазмообразования
был бы контролируемым.
Можно считать, что в настоящее время начальные геометрические и
массовые характеристики существующих нагрузок в какой-то мере
соответствуют требованиям большинства реальных экспериментов.
Относительно же контролируемости процесса плазмообразования из
первоначально холодного вещества этого сказать нельзя.
1.2. Холодный старт как непременный атрибут всех самосжатых разрядов с
высоким темпом нарастания тока, исследованных к настоящему времени.
Как уже говорилось, во всех реальных экспериментах с Z-пинчами
мощностью ~1 ТВт и более, осуществленных к настоящему времени, плазма
приготавливается самим генератором электрической мощности в результате
электрического пробоя изначально неионизованного плазмообразующего
вещества. Такое экспериментальное решение получило названиехолодный
старт”. Эта вынужденная акция, имеющая целью упростить конструкцию
силовой части установки, является фактором, серьезно влияющим на все
процессы последующего самосжатия разряда. При холодном старте
плазмообразование начинается с электрического пробоя плазмообразующего
вещества, но не завершается этим. Быстрое увеличение разрядного тока (dI/dt
~(0,5-2) 10
14
А/с), необходимое для ускорения массы 0,1 - 1 мг/см до скорости
~3-5.10
7
см/с на базе ~1 - 2 см, приводит к значительным пространственным
неоднородностям плазмообразования. В ходе нарастания разрядного тока
магнитное ускорение плазмы в зоне плазмообразования начинается до
твердого вещества в виде крупинок или нитей микронного размера. В
последние годы часто используются многопроволочные сборки.
       Полная масса вещества, которая может быть нагрета в Z-пинче,
определяется оценкой, следующей из беннетовского условия равновесия, в
соответствии с которым энергия, содержащаяся в 1 см длины плазмы Z-пинча
E[Дж/см]~ 750 I2[MA]. Температура, массовая плотность, радиус и элементный
состав плазмы пинча диктуются потребными характеристиками излучателя.
Для излучающего Z-пинча диапазон масс сжимаемой плазмы из вещества с
большим атомным номером составляет 0,2-10 мг/см в диапазоне тока от 3 МА
до 20 МА. Очень важно, чтобы плазмообразующее вещество в начальный
момент имело строго заданные форму и размеры, а процесс плазмообразования
был бы контролируемым.
      Можно считать, что в настоящее время начальные геометрические и
массовые   характеристики    существующих      нагрузок    в     какой-то    мере
соответствуют     требованиям    большинства     реальных        экспериментов.
Относительно     же   контролируемости    процесса   плазмообразования         из
первоначально холодного вещества этого сказать нельзя.


1.2. Холодный старт как непременный атрибут всех самосжатых разрядов с
высоким темпом нарастания тока, исследованных к настоящему времени.
      Как уже говорилось, во всех реальных экспериментах с Z-пинчами
мощностью ~1 ТВт и более, осуществленных к настоящему времени, плазма
приготавливается самим генератором электрической мощности в результате
электрического   пробоя   изначально   неионизованного     плазмообразующего
вещества. Такое экспериментальное решение получило название “холодный
старт”. Эта вынужденная акция, имеющая целью упростить конструкцию
силовой части установки, является фактором, серьезно влияющим на все
процессы   последующего     самосжатия    разряда.   При       холодном     старте
плазмообразование начинается с электрического пробоя плазмообразующего
вещества, но не завершается этим. Быстрое увеличение разрядного тока (dI/dt
~(0,5-2) 1014 А/с), необходимое для ускорения массы 0,1 - 1 мг/см до скорости
~3-5.107 см/с на базе ~1 - 2 см, приводит к значительным пространственным
неоднородностям плазмообразования. В ходе нарастания разрядного тока
магнитное ускорение плазмы в зоне плазмообразования начинается до