Генерация излучения в К-линиях при имплозии алюминиевых металло-плазменных лайнеров с внешней плазменной оболочкой


акад. РАН Н. А. Ратахин, к.ф.-м.н. А. Г. Русских, к.ф.-м.н. А. В. Шишлов, к.ф.-м.н. В. А. Кокшенев, д.ф.-м.н. В. И. Орешкин, Р. К. Чердизов, А. С. Жигалин

На уникальной исследовательской установке России – мультитераваттном генераторе ГИТ-12 проведены исследования имплозии алюминиевых металло-плазменных лайнеров с внешней плазменной оболочкой. Показано, что нагрузки такого типа позволяют обеспечить стабильное сжатие при временах порядка микросекунды. Максимальный выход излучения в К-линиях алюминия составил 4.5 кДж/см при пиковом токе имплозии 2.4 МА. Сравнение с теоретическими оценками ожидаемого выхода излучения и с результатами ранних экспериментов, проведенных на различных генераторах с нагрузками разного типа, показывает, что в настоящее время металло-плазменный лайнер с внешней плазменной оболочкой является наиболее эффективной нагрузкой для генерации излучения в К-линиях алюминия при микросекундных временах имплозии.


Экспериментальный электрофизический комплекс ГИТ-12


Выход излучения в К-линиях алюминия при различных значениях пикового тока имплозии. Сплошная линия – теоретическая зависимость, рассчитанная с помощью двухуровневой модели

Публикации

  1. A.V. Shishlov, et al. Radiative Characteristics of Al Metal-Puff Z-Pinches in Experiments on the GIT-12 Generator at a Microsecond Implosion Regime // Proc. EFRE-2020, pp. 61-66, DOI: 10.1109/EFRE47760.2020.9242061
  2. R.K. Cherdizov, , et al. Estimation of the Al Metal-Puff Density Profile on the Generator GIT-12 // Proc. EFRE-2020, pp. 55-60, DOI: 10.1109/EFRE47760.2020.9241935
  3. V.A. Kokshenev, et al. Formation and Dynamics of the Current Sheath in the Plasma Shell of a Z-Pinch in the Microsecond Implosion Regime // Proc. EFRE-2020, pp. 217-221, DOI: 10.1109/EFRE47760.2020.9241970
  4. A.S. Zhigalin, et al. Comparative Analysis of the Rayleigh-Taylor Instability Suppression During Compression of Metallic Gas-Puff Z Pinch at the MIG and GIT-12 Facilities // Proc. EFRE-2020, pp. 228-231, DOI: 10.1109/EFRE47760.2020.9241964
  5. A.G. Rousskikh, et al. "Zippering" Effect at Aluminum Metal-Puff Liner Implosions on the GIT-12 Pulse Power Generator // Proc. EFRE-2020, pp. 238-242, DOI: 10.1109/EFRE47760.2020.9242092

Результат вошел в доклад Правительству Российской Федерации о ходе реализации программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 годы в 2020 году в числе важнейших результатов по направлению ФНИ «14. Современные проблемы физики плазмы, включая физику высокотемпературной плазмы и управляемого термоядерного синтеза, физику астрофизической плазмы, физику низкотемпературной плазмы и основы ее применения в технологических процессах».

Результат получен сотрудниками ОВПЭ и ОИТ