ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
накопленную магнитную энергию, он должен быть существенно больше
импеданса генератора, накачивающего магнитную энергию в концентратор с
магнитной самоизоляцией, то есть, Z
eff
>>ρ. По-видимому, значение Z
eff
~1 Ом
могло бы обеспечить достаточно высокую для "Ангары-5-1" мощность
диссипации W
act
~10 ТВт. Причем включаться этот импеданс должен быстро, не
дольше ~10 нс. Наши экспериментальные результаты показывают, что в
реальном эксперименте в полной мере добиться выполнения этого условия пока
не удалось. Одна из причин - недостаточно высокое качество сжатия,
снижающее активный импеданс пинча, обсуждалась в предыдущих разделах.
Другой возможной причиной, приводящей к снижению W
act
, может быть
недостаточная эффективность магнитной самоизоляции концентратора.
5.4.3. Работоспособность магнитной самоизоляции концентратора.
Магнитная самоизоляция зазора между токоподводящими электродами должна
работать не только на стадии разгона тока и накачки магнитной энергии в зазор,
но и в период транспортировки магнитной энергии в сжатый, излучающий
пинч, то есть, через ~100 нс после начала тока. Именно этот период является
критическим для получения высокой мощности диссипации энергии и,
следовательно, для излучения пинча. Действительно, напряжение на пинче, в
котором выделяется W
act
~10 ТВт, должно превышать 3 МВ при токе ~3 МА.
Следовательно, напряженность электрического поля в зазоре между
электродами вблизи пинча (1,5 см), которую должна выдержать магнитная
самоизоляция, должна превышать 2 МВ/см. Как показывает опыт, высокая
энергонапряженность лайнерного узла и на стадии накачки магнитной энергии,
и в период максимального ее потребления излучающим пинчом, приводит к
образованию слоев плотной плазмы из материала поверхности электродов,
движущихся внутрь зазора со скоростью, достигающей ~10
7
см/с. К моменту
максимума излучения пинча, электродной плазмой перекрыто от 1/2 до 2/3
зазора "анод - катод". Плазма в зазоре приводит к утечкам, шунтирующим ток
через пинч в его сжатом состоянии. Кроме того, темп подачи магнитной
энергии, питающей излучающий пинч, может определяться плазмой, сквозь
которую (или вместе с которой) магнитный поток должен проходить к пинчу.
Таким образом, эти, внешние по отношению к пинчу, факторы могут оказать
накопленную магнитную энергию, он должен быть существенно больше импеданса генератора, накачивающего магнитную энергию в концентратор с магнитной самоизоляцией, то есть, Zeff >>ρ. По-видимому, значение Zeff~1 Ом могло бы обеспечить достаточно высокую для "Ангары-5-1" мощность диссипации Wact ~10 ТВт. Причем включаться этот импеданс должен быстро, не дольше ~10 нс. Наши экспериментальные результаты показывают, что в реальном эксперименте в полной мере добиться выполнения этого условия пока не удалось. Одна из причин - недостаточно высокое качество сжатия, снижающее активный импеданс пинча, обсуждалась в предыдущих разделах. Другой возможной причиной, приводящей к снижению Wact, может быть недостаточная эффективность магнитной самоизоляции концентратора. 5.4.3. Работоспособность магнитной самоизоляции концентратора. Магнитная самоизоляция зазора между токоподводящими электродами должна работать не только на стадии разгона тока и накачки магнитной энергии в зазор, но и в период транспортировки магнитной энергии в сжатый, излучающий пинч, то есть, через ~100 нс после начала тока. Именно этот период является критическим для получения высокой мощности диссипации энергии и, следовательно, для излучения пинча. Действительно, напряжение на пинче, в котором выделяется Wact ~10 ТВт, должно превышать 3 МВ при токе ~3 МА. Следовательно, напряженность электрического поля в зазоре между электродами вблизи пинча (1,5 см), которую должна выдержать магнитная самоизоляция, должна превышать 2 МВ/см. Как показывает опыт, высокая энергонапряженность лайнерного узла и на стадии накачки магнитной энергии, и в период максимального ее потребления излучающим пинчом, приводит к образованию слоев плотной плазмы из материала поверхности электродов, движущихся внутрь зазора со скоростью, достигающей ~107см/с. К моменту максимума излучения пинча, электродной плазмой перекрыто от 1/2 до 2/3 зазора "анод - катод". Плазма в зазоре приводит к утечкам, шунтирующим ток через пинч в его сжатом состоянии. Кроме того, темп подачи магнитной энергии, питающей излучающий пинч, может определяться плазмой, сквозь которую (или вместе с которой) магнитный поток должен проходить к пинчу. Таким образом, эти, внешние по отношению к пинчу, факторы могут оказать
