Генерация мягкого рентгеновского излучения с энергией квантов выше 1 кэВ в К-линиях вещества лайнера

• Автор: Шишлов, Александр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 107 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ ПОДАВЛЕНИЯ РЕЛЕЙ-ТЕЙЛОРОВСКОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ
1.1. Влияние Релей-Тейлоровской неустойчивости на динамику сжатия и выход излучения лайнеров
1.2. Стабилизация имплозии лайнера с помощью магнитного поля
1.3. Стабилизация за счет механизма снежного плуга
1.4. Лайнеры со структурированным профилем плотности
1.5. Постановка задачи
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ДИАГНОСТИКА
2.1. Генератор ГИТ
2.2. Определение эффективного сопротивления ППТ
2.3. Генератор ГИТ
2.4. Клапан для создания газового лайнера
2.5. Диагностическое оборудование
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ РЕЛЕЙ-ТЕЙЛОРОВСКОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ НА ДИНАМИКУ СЖАТИЯ И ВЫХОД ИЗЛУЧЕНИЯ ОДИНОЧНЫХ ЛАЙНЕРОВ
3.1. Эксперименты с аргоновым лайнером с начальным радиусом 1.4 см
3.2. Эксперименты с аргоновым лайнером с начальным радиусом 3 и 4 см

3.3 Эксперименты с неоновым лайнером на генераторе ГИТ
3.4 Выводы

ГЛАВА 4. ПРИМЕНЕНИЕ ДВУХКАСКАДНОГО ЛАЙНЕРА ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ИМПЛОЗИИ И ГЕНЕРАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ В К-ЛИНИЯХ
4.1. Эксперименты с двойным аргоновым лайнером на генераторе ГИТ

4.2. Эксперименты с двойным аргоновым лайнером на генераторе ГИТ
при временах имплозии 230-340 не
4.2.1. Эксперименты с одиночным лайнером
4.2.2. Эксперименты с двойными лайнерами
4.2.3. Спектральные измерения
4.3. Анализ и сравнение экспериментальных данных с результатами численного моделирования
4.3.1. Двумерная модель снежного плуга
4.3.2. Сравнение экспериментальных данных с результатами численного моделирования
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Имплозия легких лайнеров является объектом интенсивных теоретических и экспериментальных исследований на протяжении последних двадцати лет [1]. Обычно лайнер представляет собой полую цилиндрическую оболочку. Через оболочку пропускают импульс тока с амплитудой от сотен килоампер до десятков мегаампер. Под действием магнитного поля вещество оболочки ускоряется к оси симметрии системы. При схлопывании оболочки на оси происходит преобразование приобретенной в результате ускорения кинетической энергии во внутреннюю энергию вещества. Таким образом, на оси образуется столб плазмы (г-пинч) с плотностью электронов 1019-И02° см'3 и температурой от сотен до тысяч электрон-вольт. В экспериментах используются различные типы лайнеров. Оболочка может быть сформирована с помощью каскада проволочек [2,3], полой газовой струи [4], тонкой фольги [5] или специальной пены (агар-агар) [6] с различными добавками.
Интерес к исследованию лайнеров объясняется возможностью их практического применения. 2-пинч был одним из первых кандидатов для нагрева дейтерий-тритиевой смеси до условий, в которых возможно протекание реакции термоядерного синтеза. Исследование возможности решения проблемы термоядерного синтеза с применением лайнерных систем продолжается и в настоящее время (динамический холраум [7], ступенчатый г-пинч [8]). Сжатие лайнером магнитного поля используется для получения импульсных сверхсильных магнитных полей [9], плазма 7-пинча может служить активной средой либо источником накачки рентгеновского лазера [10]. Одним из важных приложений имплозии лайнеров на сегодняшний день является также получение мощных импульсов рентгеновского излучения. При этом особый интерес представляет генерация излучения в К-линиях вещества лайнера с энергией квантов более 1 кэВ.
Релей-Тейлоровская неустойчивость, развивающаяся в процессе ускорения плазменной оболочки, приводит к нарушениям однородности

2. Измерение полного тока до ключа и тока нагрузки производится с помощью дифференцирующих датчиков И1 и Т)2, которые выполнены в виде канавок радиального типа. Ток определяется интегрированием сигналов с этих датчиков с учетом их чувствительности и соотношения между индуктивной и активной составляющими.
3. Для измерения напряжения используется короткозамкнутый отрезок вакуумной линии, поддерживающий центральный коллектор. На нижнем фланце этой вакуумной линии установлен пояс Роговского ЯСЗ для измерения тока в этой линии и радиальная индуктивная канавка ЭЗ для измерения производной этого тока. Сигнал с канавки ЭЗ представляет собой напряжение на нижнем плече индуктивного делителя, верхним плечом которого является индуктивность всей линии, т.е. напряжение на коллекторе иь пропорционально сигналу 03. Напряжение на ППТ в момент обрыва тока определяется как 6(7) = иф) - Ьу сИЖ, где Ьу - индуктивность между коллектором и плоскостью обрыва тока.
2.4. Клапан для создания газового лайнера
Для формирования газового лайнера в экспериментах использовался электромагнитный клапан в сочетании с концентрическими соплами Лаваля. В ранних экспериментах применялся однокамерный (т.е. имеющий одну форкамеру предварительного накопления газа как для внешней, так и внутренней оболочки) клапан, представленный на рис.2.8. Объем форкамеры для предварительного накопления газа 6, заполняется газом при давлении РР1еп. При разряде конденсатора (С = 40 мкФ, иси = 5 кВ) через катушку 1 шток 2 притягивается к основанию 3, открывая проход во внутренние форкамеры 4 и
5. Форкамера 5 соединена с форкамерой 4 шестью каналами 7. Меняя величину объемов 4 и 5 и сечение каналов 7, можно в определенной степени регулировать расход газа для внутреннего и внешнего каскадов лайнера, меняя