Самосжатый излучающий разряд высокой мощности с холодным стартом. Недосеев С.Л. - 46 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

В экспериментах измеряются напряжение на концентраторе V(t)= 2E(t) -
ρI(t) и производная полного тока dI(t)/dt, позволяющие количественно
определить активную мощность и некоторые другие параметры разрядной цепи.
С этой целью уравнение цепи (20) представляется как дифференциальное
уравнение для индуктивности L(t), L(0)= L
0
, c известными V(t) , dI(t)/dt, и
I(t) = (dI/dt)dt:
.
,0)()()( =++ VIL
dt
dI
dt
dL
I (21)
Дифференциальное уравнение (21) численно решается при произвольно
задаваемой функциональной зависимости (t). Значение L
0
выбирается таким,
чтобы L
0
dI/dt ~ V(t) в период нарастания тока, пока движением лайнера можно
пренебречь, то есть, пока L(t) ~ L
0
. Таким образом, получаются величины L(t),
dL/dt, W
supl
= V(t)I(t)- мощность накачки, поставляемая генератором в
концентратор-накопитель магнитной энергии. Кроме того, рассчитываются
функция W
ind
(t) = L(t)I(t)dI/dt, которую будем называть индуктивной
мощностью в разрядной цепи, и разность W
act
= W
supl
- W
ind
, которую назовем
активной мощностью в разрядной цепи. На Рис.15 приведен для примера один
из результатов такого расчета в предположении (t)=0. Видно, что активная
мощность в разрядной цепи достигает W
act
~ 4 ТВт, что примерно в два раз
превышает максимум мощности генератора W
supl
~ 2 ТВт для конкретного
эксперимента. Максимум W
act
по времени близок с максимумом импульса
мощности мягкого рентгеновского излучения.
Важно отметить, что в выражении для W
ind
(t) = L(t)I(t)dI/dt именно
величина производной тока, резко изменяющаяся в период активного сжатия и
излучения пинча, фактически определяет временные зависимости индуктивной
и активной мощностей в цепи. В момент резкого изменения производной тока
(см. Рис.1"б"и Рис.15) в цепи возникают диссипативные процессы
сверхтераваттной мощности, которые связаны с быстрым сжатием токонесущей
плазмы пинча, ее нагревом и излучением. Весь период времени, связанный с
нарастанием тока, плазмообразованием и формированием пинча - предвестника,
активная мощность в разрядной цепи мала.
        В экспериментах измеряются напряжение на концентраторе V(t)= 2E(t) -
ρI(t) и      производная полного тока dI(t)/dt, позволяющие количественно
определить активную мощность и некоторые другие параметры разрядной цепи.
С этой целью уравнение цепи (20) представляется как дифференциальное
уравнение для индуктивности L(t), L(0)= L0,              c известными V(t) , dI(t)/dt, и
I(t) = ∫(dI/dt)dt:
                                           .
                          dL dI
                     (I )    + ( ) L + (ΩI − V ) = 0,                                (21)
                          dt    dt
Дифференциальное уравнение (21) численно решается при произвольно
задаваемой функциональной зависимости Ω(t). Значение L0 выбирается таким,
чтобы L0dI/dt ~ V(t) в период нарастания тока, пока движением лайнера можно
пренебречь, то есть, пока L(t) ~ L0. Таким образом, получаются величины L(t),
dL/dt, Wsupl = V(t)I(t)- мощность накачки, поставляемая генератором в
концентратор-накопитель магнитной энергии. Кроме того, рассчитываются
функция Wind(t) =         L(t)I(t)dI/dt,   которую      будем   называть   индуктивной
мощностью в разрядной цепи, и разность Wact = Wsupl - Wind , которую назовем
активной мощностью в разрядной цепи. На Рис.15 приведен для примера один
из результатов такого расчета в предположении Ω(t)=0. Видно, что активная
мощность в разрядной цепи достигает Wact ~ 4 ТВт, что примерно в два раз
превышает максимум мощности генератора Wsupl ~ 2 ТВт                   для конкретного
эксперимента. Максимум Wact по времени близок с максимумом импульса
мощности мягкого рентгеновского излучения.
        Важно отметить, что в выражении для                Wind(t) = L(t)I(t)dI/dt именно
величина производной тока, резко изменяющаяся в период активного сжатия и
излучения пинча, фактически определяет временные зависимости индуктивной
и активной мощностей в цепи. В момент резкого изменения производной тока
(см.   Рис.1"б"и     Рис.15)    в    цепи      возникают     диссипативные     процессы
сверхтераваттной мощности, которые связаны с быстрым сжатием токонесущей
плазмы пинча, ее нагревом и излучением. Весь период времени, связанный с
нарастанием тока, плазмообразованием и формированием пинча - предвестника,
активная мощность в разрядной цепи мала.