Эффективность транспортировки и концентрации энергии на излучающую имплодирующую нагрузку на мегаамперной установке "С-300"

• Автор: Цай Хунчунь
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Глава 1 Транспортировка и концентрация энергии в мощных импульсных ускорителях §1.1 Обзор работ по исследованию 2-пинчей и сжатию

многопроволочных лайнеров

§1.2 Вакуумные передающие линии с магнитной

самоизоляцией

§1.3 Вакуумный трехмерный концентратор энергии на

основе магнитной самоизоляции

Глава 2 Экспериментальная установка и средства диагностики

§2.1 Установка С

§2.2 Мишенный узел

§2.3 Лайнерные нагрузки

§2.4 Средства диагностики на установке С

Глава 3 Динамика энергетического спектра мягкого рентгеновского излучения плазмы при имплозии
многопроволочных лайнеров
§3.1 Динамика спектра мягкого рентгеновского излучения
одиночных многопроволочных лайнеров
§3.2 Динамика спектра мягкого рентгеновского излучения
двойных многопроволочных лайнеров
Глава 4 Исследование потерь энергии в вакуумном концентраторе энергии
§4.1 Потери энергии за счет утечки электронов в линиях с магнитной самоизоляцией вакуумного
концентратора энергии
§4.2 Исследование утечки тока в вакуумном концентраторе
энергии по выходу тормозного излучения

4.2.1 Методика измерения электронных токов утечки
в концентраторе энергии
4.2.2 Экспериментальные результаты по исследованию утечки тока в вакуумном концентраторе энергии
при различных нагрузок
4.2.3 Обсуждение экспериментальных результатов
§4.3 Измерение утечки тока в мишенном узле
§4.4 Выводы
Заключение
Список литературы

Диссертационная работа посвящена изучению временной зависимости спектра мягкого рентгеновского излучения при имплозии многопроволочных сборок-лайнеров из различных материалов под действием магнитного поля тока, протекающего через лайнер, на установке "С-300" в РНЦ "Курчатовский институт". Так как для понимания физики сжатия лайнеров и быстрых Z-пинчей со временами развития процесса менее 10'7 с и определения радиационных потерь необходима информация о динамике спектра излучения плазмы в процессе имплозии лайнера. Также в работе исследуется эффективность транспортировки электромагнитной энергии в трёхмерном вакуумном концентраторе энергии установки "С-300", выполненном на основе линий с магнитной самоизоляцией.
Уже более 50 лет ведутся интенсивные работы в области управляемого термоядерного синтеза (УТС) [1]. В 1950 г. новая идея для удержания и термоизоляции плазмы с помощью магнитного поля была предложена И.Е. Таммом и А.Д. Сахаровым в Советском Союзе. В 1961 г. впервые идея использования мощного лазерного излучения для нагрева плотной плазмы до термоядерных температур была высказана в докладе
Н.Г. Басова на заседании президиума АН СССР и опубликована в работе [2]. И до сих пор эта идея активно изучается в рамках программы инерционного термоядерного синтеза. В последнее двадцатилетие интенсивно развивались методы получения концентрированных потоков энергии, в частности техника формирования мощных электрических импульсов для получения сильноточных релятивистских электронных пучков (РЭП) и пучков легких ионов [3]. И это позволяет реализовать идею использования мощных электронных пучков для нагрева и инициирования термоядерного микровзрыва мишени, содержащей

Таблица 1. Основные характеристики измерительных каналов спектрометра АПХ10
Номер канала Характеристика 1 2,3 4,5 6 7 8 9 10
Диапазон энергий, эВ 50-70 80- 180 180-280 280 - 400 550-700 700-900 900 - 1000 1100- 1200 1500
Фильтр/ толщина, мкм А1 / 0,44 а/0,2 Ag/0,2 АІ/0,22 АІ/0,22 АІ/0,22 АІ/0,22 АІ/0,22 Ве/100
Прозрачность фильтра, % 10-20 10-30 20-25 25-35 40-55 50-64 64-65 67-68 20
Тип зеркала Мо/ві М0/В4С Сг/С Сг/Бс XV/Бі VZSi ИеСг/С Ш/Бі -
Количество слоя/ период(нм) 20/17 12/10,5 30/7 35/5 100/3 80/2,3 40/3,6 150/3 -
Угол скольжения а, град. 40-30 45-20 30-20 30-20 25-15 20-25 10-12 14-15,5 -
Коэффиц. отражения, % 30-50 10-30 14-40 12-45 10-20 10-20 8,2- 11 11-14 -
Спектр, разрешение, % 15-20 7-10 4-6 3-5 1,5-2 1,5-2 3 1-1,5 80
Тип детектора (размер, мм) А1«і (02,8) 0/Бі (02,8) А^Бі (05,8) АІЛ5І (05,8) А1/8І (05,8) АИі (05,8) аі«і (05,8) ауэ; (05,8) А1(01б)
энергетическая чувствительность каналов (10°А*см2*эВ/Вт) 6-12 2- 10 3-28 10-80 15-40 35-60 90 - 140 65-80 15